基于FPGA音乐硬件演奏电路的毕业设计.doc

基于FPGA音乐硬件演奏电路设计 PAGE 目 录 TOC \o 1-2 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc248032486 摘 要 PAGEREF _Toc248032486 \h I HYPERLINK \l _Toc248032487 1 系统设计总述 PAGEREF _Toc248032487 \h 1 HYPERLINK \l _Toc248032488 1.1 设计要求 PAGEREF _Toc248032488 \h 1 HYPERLINK \l _Toc248032489 1.2 系统组成 PAGEREF _Toc248032489 \h 1 HYPERLINK \l _Toc248032490 2 总体程序设计 PAGEREF _Toc248032490 \h 4 HYPERLINK \l _Toc248032491 2.1 顶层模块设计流程图 PAGEREF _Toc248032491 \h 4 HYPERLINK \l _Toc248032492 2.2 顶层电路VHDL程序设计 PAGEREF _Toc248032492 \h 4 HYPERLINK \l _Toc248032493 3 单元模块程序设计 PAGEREF _Toc248032493 \h 6 HYPERLINK \l _Toc248032494 3.1 音乐节拍和音调发生器模块 PAGEREF _Toc248032494 \h 6 HYPERLINK \l _Toc248032495 3.2 音乐谱对应分频预置数查表电路模块 PAGEREF _Toc248032495 \h 7 HYPERLINK \l _Toc248032496 3.3 音乐谱对应分频预置数查表电路模块 PAGEREF _Toc248032496 \h 9 HYPERLINK \l _Toc248032497 3.4 乐曲演奏音符数据文件（《妈妈的吻》） PAGEREF _Toc248032497 \h 11 HYPERLINK \l _Toc248032498 3.5 定制音符数据的ROM文件 PAGEREF _Toc248032498 \h 12 HYPERLINK \l _Toc248032499 4 VHDL音乐硬件演奏电路系统仿真与调试 PAGEREF _Toc248032499 \h 15 HYPERLINK \l _Toc248032500 4.1 NoteTabs音乐节拍和音调发生器模块的仿真 PAGEREF _Toc248032500 \h 15 HYPERLINK \l _Toc248032501 4.2 ToneTaba分频预置数查表模块的仿真 PAGEREF _Toc248032501 \h 15 HYPERLINK \l _Toc248032502 4.3 Speakera音乐符数控分频模块的仿真 PAGEREF _Toc248032502 \h 16 HYPERLINK \l _Toc248032503 4.4 扩大此音乐硬件演奏电路的通用性 PAGEREF _Toc248032503 \h 18 HYPERLINK \l _Toc248032504 5 心得体会 PAGEREF _Toc248032504 \h 20 HYPERLINK \l _Toc248032505 参考文献 PAGEREF _Toc248032505 \h 21 PAGE I 摘 要 根据国家教委与专业教学委员会对教育机构的要求，为培养适应我国21世纪国民经济发展需要的电子设置人才；同时基于国家教委面向21世纪电工电子课程体系改革和电工电子工科教学基地建设两项教学改革研究成果。要求高等专科学校学生能够自己动手完成简单数字器件的设计。这不但反应了我国当前在电子电路的实验教学体系、内容和方法上的改革思路和教学水平的提高，更重要的是在加强以传统电子设计方法为基础的工程设计训练的同时，使学生能够尽快掌握现代电子设计自动化技术的新方法、新工具和新手段系统的、科学的培养了学生的实际动手能力、理论联系实际的能力、工程设计能力，创新能力，提高了学生对基础实验的兴趣。 本次设计在EDA开发平台QUARTUS II 6.0上利用VHDL语言设计数控分频器电路，利用数控分频的原理设计音乐硬件演奏电路，并定制LPM-ROM存储音乐数据，以“梁祝”和“月亮代表我的心”两首乐曲为例，将音乐数据存储到LPM-ROM，就达到了以纯硬件的手段来实现乐曲的演奏效果。只要修改LPM-ROM所存储的音乐数据，将其换成其他乐曲的音乐数据，再重新定制LPM-ROM，连接到程序中就可以实现其它乐曲的演