1、 乐曲演奏电路的设计乐曲演奏电路的设计 摘摘 要要 本课程设计主要采用 EDA 技术设计一个简易的八音符电子琴，它可通过按键输入来控制音 响从而演奏出已存入的乐曲。在课程设计中，系统开发平台为 Windows XP，程序设计采用 VHDL 语 言，程序运行平台为 Quartus5.1。然后编写程序实现电子琴的各项功能，使不同的音阶对应不同 频率的正弦波，按下不同的键时发出对应频率的声音。程序通过调试运行，时序仿真，电路功能验 证，顺利地实现了设计目标。 关键词关键词 电子琴；EDA；VHDL；音阶；频率 AbstractAbstract The main use of this curricu
2、lum design EDA technology to design a simple eight-note organ, it can be key to control the audio input so as to have been deposited in a concert of music. In the course design, system development platform for Windows 2000, the procedures VHDL design language, platform for running Quartus5.1. And th
3、en program to achieve the various functions of the organ, so that different scale corresponds to a different frequency sine wave, press different keys when the voice of the corresponding frequency. Running through the debugging process, timing simulation, functional verification circuit, successfull
4、y achieved the goal of the design. Key Words Key Words Electric piano; EDA; VHDL; scale; frequency 1 1 引引 言言 随着信息科学的进步，现代电子产品的性能越来越高，复杂度越来越大，更新步伐 也越来越快，电子技术的发展进入了划时代的阶段。其中电子技术的核心便是电子设计 自动化 EDA（Electronic Design Automatic）技术。EDA 是指以计算机为工作平台，融 合了应用电子技术、计算机技术、智能化技术的最新成果而开发出的电子 CAD 通用软件 包，它根据硬件描述语言 VHDL
5、 完成的设计文件，自动完成逻辑编译、化简、分割、综 合、优化、布局布线及仿真，直至完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程 下载等工作。本课程设计就是采用 EDA 技术描述语言 VHDL 编程实现简易电子琴的各项 功能，是 EDA 技术应用于实际的一个很好的例子。 1.1 1.1 课程设计目的课程设计目的 本课程设计主要是基于 VHDL 文本输入法设计乐曲演奏电路， 该系统基于计算机中时 钟分频器的原理，采用自顶向下的设计方法来实现，通过按键输入来控制音响或者自动 演奏已存入的歌曲。系统由乐曲自动演奏模块、音调发生模块和数控分频模块三个部分 组成。系统实现是用硬件描述语言 VHDL 按模
6、块化方式进行设计，然后进行编程、时序 仿真、电路功能验证，奏出美妙的乐曲。该设计最重要的一点就是通过按键控制不同的 音调发生，每一个音调对应不同的频率，从而输出对应频率的声音。 1.21.2 课程设计课程设计内容内容 （1）设计一个简易的八音符电子琴，它可通过按键输入来控制音响。 （2）系统演奏时可以选择是手动演奏（由键盘输入）还是自动演奏已存入的乐曲。 （3）能够自动演奏多首乐曲，且乐曲可重复演奏。 1.31.3 课程设计原理课程设计原理 本课程设计目的在于灵活运用 EDA 技术编程实现一个简易电子琴的乐曲演奏，它 要求在实验箱上构造一个电子琴电路，不同的音阶对应不同频率的正弦波。按下每个代 表不同音阶的按键时，能够发出对应频率的声音。故系统可分为乐曲自动演奏模块 （AUTO） 、音调发生模块（TONE）和数控分频模块(FENPIN)三部分。系统的整体组装设 计原理图如图 1-1 所示。 图 1-1 系统的整体组装设计原理图 由于设计分模块组成，每个单独的模块都是一个完整的源程序，分别实现不同性质 的功能，但是每个模块又是紧密关联的，前一个模块的输出很可能是后
