FPGA课程设计--简易电子琴设计及FPGA功能验证

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1、 FPGA 课程设计报告课程设计报告 题 目： 简易电子琴设计及 FPGA 功能验证 院 系： 电子工程学院 专业班级： 学生姓名： 导师姓名： 起止时间： 2012-6-18 至 2012-6-29 2012 年 6 月 29 日 目录 1.任务. 2 2.目的. 2 3.使用环境. 2 4.FPGA 课程设计详细内容 . 2 4.1 技术规范 2 4.1.1 总体描述 2 4.1.2 结构框图错误错误!未定义书签。未定义书签。 4.1.3 引脚描述错误错误!未定义书签。未定义书签。 4.1.3 应用范围5 4.2 设计方案 5 4.2.1 顶层方案设计 5 4.2.2 顶层模块程序 7 4

2、.3 功能验证方案及源程序 7 4.3.1 按键输入控制模块方案设计及源程序.7 4.3.2 控制模块方案设计及源程序.8 4.3.3LCD 驱动模块方案设计及源程序.11 4.4 电路设计及功能仿真报告 30 4.5 综合及布局布线报告和引脚分布报告 21 4.6 硬件测试结果报告 21 5.课程设计的心得体会. 22 6.参考资料. 22 1 任务任务： a、设计一个简单电子琴。 （内置 24 首简单音调曲） b、用 FPGA 开发板的按键可选择演奏内置曲调，用数码管显示当前演 奏的哪个演奏曲目或停止。 c、要求电子琴具有自主选择，自动播放所选曲目或停止曲目。 2 目的目的： a、在掌握计

3、算机组成原理理论相关的基础上，了解 EDA 技术，掌握 Verilog HDL 硬件描述语言的设计方法和思想，通过学习的 Verilog HDL 语言 结合电子电路的设计知识理论联系实际，掌握所学的课程知识； b、深入学习 Verilog HDL、FPGA，了解其编程环境； c、学会运用 Modelsim和 Quartus II 等编程仿真软件； d、将硬件语言编程与硬件实物功能演示相结合，加深理解 Verilog HDL、 FPGA 的学习； 3 使用使用环境环境 (软件软件/硬件环境，设备等硬件环境，设备等) 软硬件环境： 软件：Quartus II 7.2, Modelsim6.1； 硬

4、件环境：DEII 开发板； 设备：PC 一台，USB 下载线，FPGA 开发板及电源。 在 EDA 软件平台上，根据硬件描述语言 Verilog 完成的设计文件，自 动的完成逻辑编译、化简、分割、综合及优化、布局布线、仿真、目标 芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。 Verilog HDL 语言，用 Modelsim 进行前仿真，以及代码的生成，验证程 序验证，也可进行综合。用 Quartus II 进行后仿真。 4 FPGA 课程设计详细内容课程设计详细内容 4.1 技术规范 4.1.1 原理 简易电子琴的设计通过软硬件结合实现， 硬件系统包括主控制器芯片、 LED、 蜂鸣器等，软件资源包括编写 Verilog HDL 程序的应用软件 Modelsim 和仿真软 件 Quartus II。电子琴有自动播放功能。 播放功能中有三首曲子。程序共有六个模块，分别为主模块、数码管显示模 块、分频模块、计数器模块、存储器模块、音频输出模块。硬件实现是用一个数 码管显示当前播放的曲目，另外四个按键 key1、key2 用来选择曲目。通过主模 块调用