1、 课 程 设 计 说 明 书 题目 音乐播放器的设计 系(部) 电子与通信工程 专业(班级) 姓名 学号 指导教师 起止日期 2012-12-17 至 2012-12-28 - 2 - EDA技术技术课程课程设计任务书设计任务书 系（部） ：电子与通信工程系 专业：电气工程及其自动化 指导教师： 课题名称 音乐播放器的设计 设 计 内 容 及 要 求 在 SOPC 开发平台上实现一个音频信号发生器，编写2 段音乐，利用开发平台的 蜂鸣器来播放。播放音乐时，要求将该段音乐的编号及已经播放的时间(分、秒)显示 在数码管上。 系统提供 50MHZ 频率的时钟源。完成该系统的硬件和软件的设计，并制作出
2、实物 装置，调试好后并能实际运用（指导教师提供制作所需的器件） ，最后就课程设计本 身提交一篇课程设计说明书。 设 计 工 作 量 1、VHDL 语言程序设计； 2、波形仿真； 3、在实验装置上进行硬件测试，并进行演示； 4、提交一份完整的课程设计说明书，包括设计原理、程序设计、程序分析、仿真分 析、硬件测试、调试过程，参考文献、设计总结等。 进 度 安 排 起止日期（或时间量） 设计内容（或预期目标） 备注 第 1 天 课题介绍，答疑，收集材料 第 2 天 设计方案论证 第 3 天 进一步讨论方案, 对设计方案进行必要的修正， 方案确定后开始进行 VHDL 语言程序设计 第 4 天 设计 V
3、HDL 语言程序 第 59 天 在实验装置上进行硬件测试， 对 VHDL 语言程序 进行必要的修正，并进行演示 第 10 天 编写设计说明书 教研室 意见 年 月 日 系（部）主 管领导意见 年 月 日 - 3 - 目录 一一 、设计任务要求、设计任务要求 - 4 - 1、课程设计题目、课程设计题目 - 4 - 2、工程设计总述、工程设计总述 - 6 - 二、选择器件二、选择器件. - 6 - 三、功能模块三、功能模块. - 6 - 1.分频器（分频器（div） . - 6 - 2、计数器（、计数器（notetabs） . - 8 - 3、选择模块（、选择模块（choice） . - 9 -
4、4、数据翻译模块（、数据翻译模块（tontaba） ：） ： .- 11 - 5、译码器模块（、译码器模块（deled） - 12 - 6、数控分频器模块（、数控分频器模块（speakera） - 16 - 7、乐谱数据、乐谱数据 ROM（四个模块）（四个模块）. - 17 - 四、四、总体设计电路图总体设计电路图 - 23 - 1、顶层设计的电路原理图、顶层设计的电路原理图 . - 23 - 2、顶层设计的、顶层设计的仿真结果：仿真结果： . - 24 - 3、电路的顶层文件管脚分配图、电路的顶层文件管脚分配图 . - 24 - 五、心得体会五、心得体会. - 24 - - 4 - 音乐播放
5、器课程设计 一一 、设计任务要求设计任务要求 1、课程设计题目、课程设计题目 设计一个乐曲演奏电路，能够自动播放 2 首音乐。要求将音乐通过实验箱上的蜂鸣器播 放出来，且可以倒计时，把时间在数码管上显示出来。 设计分析 （1） 音乐播放器电路基本原理 硬件电路的发声原理， 声音的频谱范围约在几十到几千赫兹，若能利用程序来控制 FPGA 芯片某个引脚输出一定频率的矩形波，接上扬声器就能发出相应频率的声音。乐曲中的每一 音符对应着一个确定的频率，要想 FPGA 发出不同音符的音调，实际上只要控制它输出相应 音符的频率即可。乐曲都是由一连串的音符组成，因此按照乐曲的乐谱依次输出这些音符所 对应的频，
6、就可以在扬声器上连续地发出各个音符的音调。而要准确地演奏出一首乐曲，仅 仅让扬声器能够发生是不够的，还必须准确地控制乐曲的节奏，即乐曲中每个音符的发生频 率及其持续时间是乐曲能够连续演奏的两个关键因素。 （2） 音符频率的获得 多个不同频率的信号可通过对某个基准频率进行分频器获得 。 由于各个音符的频率多为 非整数，而分频系数又不能为小数，故必须将计算机得到的分频系数四舍五入取整。若基准 频率过低，则分频系数过小，四舍五入取整后的误差较大。若基准频率过高，虽然可以减少 频率的相对误差，但分频结构将变大。实际上应该综合考虑这两个方面的因素，在尽量减少 误差的前提下，选取合适的基准频率。本设计中选取 1MHz 的基准频率。数控分频器采用 12 位二进制计数器，乐曲中的休止符，只要将分频系数设为 0，即初始值=4095，此时扬声器 不会发声。 根据分频系数，可计算数控分频器得到的初始值。（语言已经无法描述其中的原理了， 程序可以说明此问题，关于初始值的解
