基于verilog语言简易电子琴设计-数字电子技术课程设计报告.docx

数字电子技术课程设计报告 基于verilog HDL语言的简易电子琴设计 学 院：__信息与控制工程学院________ 专业班级：___电气11级四班______________ 姓 名：___商玉玺________________________ 学 号：________________________ 指导教师：___________________________________ 一、实验目的 1、学习verilogHDL语言的基本运用，能够利用其进行简单编程； 2、学习使用Quartus Ⅱ7.0的基本操作，能够利用其进行简单的设计； 3、结合实践加深对理论知识的理解。 二、设计题目 用verilogHDl语言设计简易电子琴。 三、题目要求 （1）单独从左至右按下S1-S7每个按键后能够各自对应发出 “哆来咪发唆啦西”的音乐声； （2）按下最右边按键（S8），同时再配合按下S1-S7键后，发高八度的对应音； （3）按键需要进行“消抖”处理； （4）外部输入脉冲信号频率为1mhz； （5）扩展要求：自主设计（增加低8度功能，自动播放一段音乐)。 四、设计原理 （1）喇叭的振动频率不同，导致产生不同的声音；振动频率越低，声音越低沉，振动频率越高，声音越尖锐。题目中音乐基本音的 “哆”对应频率为523Hz 、“来”对应频率为587Hz 、“咪”对应频率为659Hz 、“发”对应频率为698Hz 、“唆”对应频率为784Hz 、“啦”对应频率为880Hz 、“西”对应频率为998Hz。 低8度音：基本音频率/2，例如低音1的频率为523/2=261.5Hz。 高8度音：基本音频率×2，例如高音1的频率为523×2=1046Hz.。 不同的频率产生利用给定的时钟脉冲来进行分频实现。 （2）消抖的原理：按键默认输入逻辑‘1’，当有按键按下时对应的输入为逻辑‘0’（但会存在抖动），当FPGA开始检测到该引脚从‘1’变为‘0’后开始定时（按键抖动时间大约10ms），定时时间结束后若该引脚仍然为‘0’则表示确实发生按键按下，否则视为抖动而不予以理会；按键松开过程的消抖处理和按下时原理一样。 （3）原理框图 四、管脚对应表 信号名称 对应FPGA管脚名 说明 1MHz L2 基准时钟 OU F3 音频输出 S1 F8 基本功能按键 S2 A14 S3 F10 S4 B16 S5 F12 S6 B17 S7 F15 S8 B18 BT1 M1 扩展功能按键 BT2 M2 BT3 U12 BT4 U11 五、实验过程 1、设计按键防抖模块 （1）设计程序 module xiaodou(rst,clk_1M,out); input clk_1M; input rst; output out; wire rst; reg out; reg[24:0]cnt; r