EDA课设电子琴设计说明
EDA简易电子琴
EDA上机实验报告简易电子琴学院：电子工程学院班级：020831简易电子琴1.系统原理框图扬声器在不同频率的信号驱动下将发出不同的声音。
本实验是利用实验板上的8个按键产生不同的音阶信号，按键不同时，不同的音阶信号产生不同的频率信号去驱动扬声器，从而实现电子琴的功能。
根据音乐理论，每个8度音之间可分为12个半音，每个半音之间的频率相差（0599.1212 Hz ）。
若C 调第一个音名的频率为261.63Hz ，则各音名与频率以及2MHz 时钟的分频系数的关系如表所示。
表1—1音名与频率以及2MHz 时钟的分频系数的关系器产生按键编码信号；时钟分频器产生不同的分频系数，将输入时钟频率分频至各音名对应的频率值，从而驱动扬声器发出该频率的声音。
键盘输入扬声器2MHz 时钟输入图1—2 简易电子琴的系统框图图1—3为实现简易电子琴的顶层原理图。
其中，KEYBOARD 模块实现对键盘的编码，K[7..0]为键盘输入，SEL[2..0]为3位二进制编码输出，EN 为使能输出信号（高电平有效）；M_FREQ 模块实现分频功能，CLK 为时钟输入，当SEL[2..0]编码输入不同，且EN 输入为高电平时，分频器产生不同的频率值，当SPK 输出为1时扬声器响，否则静音。
图1—3实现简易电子琴的顶层原理图2.模块设计①键盘编码器VHDL描述文件keyboard.vhd如下：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity keyboard isport(k: in std_logic_vector(7 downto 0); --8位键盘输入sel: out std_logic_vector(2 downto 0); --3位键盘编码输出en: out std_logic ---使能输出);end keyboard;architecture arc_keyboard of keyboard isbeginprocess(k)begincase k iswhen"11111110"=>sel<="001"; --按键，产生编码en<='1';when"11111101"=>sel<="010";en<='1';when"11111011"=>sel<="011";en<='1';when"11110111"=>sel<="100";en<='1';when"11101111"=>sel<="101";en<='1';when"11011111"=>sel<="110";en<='1';when"10111111"=>sel<="111";en<='1';when"01111110"=>sel<="000";en<='1';when others=> sel<="000";en<='0';end case;end process;end arc_keyboard;②时钟分频器VHDL描述文件m_freq,vhd如下：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity m_freq isport(clk,en:in std_logic;sel: in std_logic_vector(2downto 0); --3位键盘编码输入spk: out std_logic --扬声器控制信号输出);end m_freq;architecture arc_m_freq of m_freq issignal count_ld,count:std_logic_vector(12 downto 0);beginprocess(sel)begincase sel iswhen "000" => count_ld <= "0111011101110"; --3822when "001" => count_ld <= "1110111011011"; --7643when "010" => count_ld <= "1101001010101"; --6809when "011" => count_ld <= "1011110110010"; --6066when "100" => count_ld <= "1011001011101"; --5725when "101" => count_ld <= "1001111101101"; --5101when "110" => count_ld <= "1000111000000"; --4544when "111" => count_ld <= "0111111010000"; --4048when others => count_ld <= "0111011101110"; --3822end case;end process;processbeginwait until clk'event and clk='1'; --计数器同步清零if en='0' thencount<=(others=>'0');spk<='1'; --当计数值小于count_ld/2时，spk=’1’,且加1计数elsif count<('0'&count_ld(12 downto 1)) thencount<=count+1;spk<='1';--当计数值大于count_ld/2且小于count_ld时，spk=’0’,且加1计数elsif count<count_ld thencount<=count+1;spk<='0';--当计数值小于count_ld时，计数器清零，spk=’1’else count<=(others=>'0');spk<='1';end if;end process;end arc_m_freq;3.原理图和波形仿真图①键盘编码器的.bsf图：②时钟分频器的.bsf图：③简易电子琴的顶层原理图.bdf：⑤波形仿真图：⑴按键编码为’11111110’时波形图：⑵按键编码为’11111101’时波形图：⑶按键编码为’01111111’时波形图：其它的波形图也和这差不多，只要分别改变k[7]到k[0]的高低电平达到和编码的高低电平相同，然后仿真再看波形图。
EDA电子琴课程设计(HDL)版
EDA与数字系统课程设计报告院、系：信息工程学院专业：电子信息科学与技术学号：200912411姓名：张海超同组人：孙国锐花卫东指导教师：段美霞郑辉二00一一年十二月三十日目录(空两行) 1………………………………………………………………页码2………………………………………………………………页码(要求：给出一级目录，宋体加粗，四号字,1.5倍行距。
)（报告正文部分）：(要求：正文部分一律用小四号字，宋体，1.5倍行距。
一级大标题靠左，加粗。
二级大标题靠左，不加粗。
)课程设计的内容如下：1.课程设计目的(1)熟悉Quartus 2软件的使用。
(2)熟悉EDA实验箱的基本使用。
(3)学习HDL基本单元电路的设计应用。
进一步掌握EDA的多层次设计方法。
(4)熟悉频率发生器的的原理。
2.课程设计题目描述和要求设计一个简易的的电子琴，有1,2,3,4,5,6,7这几个音阶，当按对应的按键时，发出声音的同时显示所按的音符。
还有自动演奏的功能，当自动演奏的同时显示对应的高中低音符；3.课程设计报告内容3.1本设计由分频器，手动/自动演奏模块、频率发生器、乐谱3个模块组成。
分频器是产生4Hz频率的；手动/自动演奏模块的作用是实现手动和自动演奏音乐的控制；频率发生器是产生各种音阶对应频率的，得到与1，2，3，4，5，6，7，音符（包含高中低三种）对应的频率。
流程:1 产生4Hz的频率；2 由song产生控制信号song_on，当song改变时song_on取反并一直保持，直到song再次改变，也只有这样song_on才能控制手动和自动；3 如果song_on为低电平时，手动演奏，反之则自动演奏；4 手动演奏时，按照输入的按键in[n](对应1234567）产生对应频率speaker。
并在当时的状态（1234567）赋给high0让输出LED显示；5 自动演奏时，按照乐谱高中低产生对应的频率out，并把out赋值给speaker。
eda课程设计简易电子琴
eda课程设计简易电子琴一、课程目标知识目标：1. 让学生了解EDA（电子设计自动化）的基本概念，掌握简易电子琴的设计原理；2. 使学生掌握电子琴电路的组成、工作原理和编程方法；3. 帮助学生理解电子琴音调、音量调节的电路实现方式。
技能目标：1. 培养学生运用EDA工具进行电路设计和编程的能力；2. 提高学生动手实践、团队合作和问题解决的能力；3. 让学生学会使用电子琴演奏简单曲目，培养音乐素养。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子设计的兴趣和热情，培养创新精神和实践能力；2. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度，养成良好的学习习惯；3. 引导学生关注科技发展，认识电子技术在生活中的应用，增强社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识，注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生处于初中阶段，具有一定的物理、数学基础，对新鲜事物充满好奇心，但可能缺乏实际操作经验。
教学要求：结合学生特点，采用任务驱动法，引导学生主动探究、实践，注重理论与实践相结合，提高学生的综合能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- 电子元件基本原理：电阻、电容、二极管、三极管等；- 电子琴工作原理：振荡器、分频器、放大器、键盘扫描电路等；- EDA软件使用：原理图绘制、PCB设计、仿真测试等。
2. 实践操作：- 简易电子琴电路搭建：指导学生动手搭建电子琴电路；- EDA软件操作：教授学生使用EDA软件进行原理图绘制和PCB设计；- 编程与调试：教授学生编程方法，对电子琴进行调试。
3. 教学大纲：- 第一周：电子元件基本原理学习；- 第二周：电子琴工作原理学习；- 第三周：EDA软件使用教学；- 第四周：简易电子琴电路搭建与调试；- 第五周：总结与展示，学生进行作品展示，分享心得。
4. 教材章节：- 《电子技术基础》中关于电子元件、电路原理的相关章节；- 《电子设计自动化》中关于EDA软件使用的相关章节；- 《电子琴设计与制作》中关于电子琴工作原理和制作过程的相关章节。
数字电子EDA课程设计八音电子琴
数字电子EDA课程设计八音电子琴第一篇：数字电子EDA课程设计八音电子琴燕山大学EDA课程设计实验报告院系:信息科学与工程学院姓名:班级:学号:日期:[实验名称] 八音电子琴[实验要求] 1.能发出1.2.3.4.5.6.7.i八个音2.用按键作为键盘3.C调至B调对应频率如下表音调 C(高音)B A G F E D C频率(Hz)261.63x2 493.88 440.00 392.00 349.23 329.63 293.66 261.63 [实验电路设计] 1.命题分析根据命题的要求,要使扬声器发音,需要在其输入信号端连接一个对应频率的方波信号.实验使用的信号源可以提供从几Hz到几兆Hz不等的信号频率,自然可以想到本实验命题的关键是一个具有相应分频比的分频器.考虑到硬件(按钮)在实际工作过程中会因元件的接触产生一些不可避免的抖动脉冲电平,会对实验造成影响,因此需要在按键接入线路中安装防抖动电路.2.设计过程1>分频器为了取得合适的电路复杂度和可接受的误差范围,分频器的时钟信号选取为器件所提供的JPCK—1(3MHz音频信号).然后通过计算,用时钟信号频率除以各发音频率,得到的分频比如下表:分频比(16进制)5DEE 6384 6F84 7D62 8ADE 951C A760 BBDE频率(Hz)高C:261.63x2 B:493.88 A:440.00 G:392.00 F:349.23 E:329.63 D:293.66 C:261.63 利用四片十六进制计数器74LS161就可以连接成适用的分频器.分频器连接完成后会产生一个预定频率的周期脉冲.但是实验要求的方波其占空比应该为1:1,因此在输出脉冲端加装一个T触发器,每次脉冲到达触发器的时候输出便会跳变电平,这就达到了驱动扬声器的条件.但是在应用了T触发器后输出方波的周期比预定的扩大了一倍,也就是说频率减至原来的二分之一.此时应重新选择时钟信号,令其为原来2倍即可.根据实验指导书,最终确定选择的时钟信号为6MHz.2>防抖动电路利用D触发器的电压跟随特性可以用一个频率较低的时钟信号驱动,达到防止按键抖动的目的.电路较简单,见图3.图1.时钟分频电路(downway)图2.CP为375K时上图的B4输出波形由于设计的原因,本电路只能支持单音节输入.当同时键入两个以上的音阶时,分频比较小的(比较高的音阶)优先发声.图3.按键输入防抖动电路3>电路组合组合后的电路模块如图4.共有11个输入端和1个输出端.其中,CP_6M为整个电路的主频,使用电路板上的6MHz信号输出端;CP_1US为防抖动电路中触发器所使用的时钟,要求频率不高,选择电路板提供的CLK3-3(12Hz);KEYCa-B是电子琴的输入按键接口,依次是从低音到高音.Speaker是电路的输出端,接入扬声器,为其产生相应音阶的频率.实际电路如图4.连接完成后,对该电路进行仿真测试,如图5,令其CP_6M为6MHz,CP_1US为一个较低频率脉冲,设臵KEYB(音节B)为有效电平,在speaker上得到的输出频率为493,与实际音节的频率相同.图4.八音电子琴图5.电子琴完成品的仿真波形T触发器2分频电路[硬件测试] [实习心得] 第一感觉,数字电子技术EDA实习很有意思.我们可以有充分的时间去思考怎么做出一个东西,这个东西的用处也许不大甚至几乎没有,但重要的是思考的过程:从它的用途总结出它的特性,从它的特性构思出它的原理,从原理到构建模型,再到模型的实现,利用已有的知识,可用的元件,最终组合出一个具有高度逻辑性的组合电路,这和我们小时候玩搭积木差不多.把积木一块块的搭成一座城堡,中间缺少任何一层甚至任何一块,城堡都可能会倒塌.同理,在我们构建命题所给的元器件时任何一个逻辑错误都可能是致命的,导致最后无法出现正确结果或者干脆不能用.因此,实习,有意思的同时还不能大意.这是一个锻炼逻辑思维和思维严谨性的极好的机会,我和我的同学们在这次工作中受益非浅.大家都积极思思考，查找资料，集思广益来解决现有的问题。
EDA实现电子琴的程序文件
实验十五电子琴设计一、音名与频率的关系：音乐上的十二平均律规定：每两个八度音之间的频率相差一倍。
在这两个八度音之间，分成十二个半音，每两个相邻伴音的频率比为12 2。
另外还规定，音名A的频率为440Hz。
音名B到C、E到F之间为半音，其余为全音。
这样，可计算得从A（简谱的低音6）到a1（简谱的高音6）之间每个音名的频率为：A（6）：440Hz a（6）：880Hz a1（6）：1760HzB（7）：493.88Hz b（7）：987.76Hzc（1）：523.25Hz c1（1）：1046.50Hzd（2）：587.33Hz d1（2）：1174.66Hze（3）：659.25Hz e1（3）：1318.51Hzf（4）：698.46Hz f1（4）：1396.92Hzg（5）：783.99Hz g1（5）：1567.98Hz二、设计要求：设计一个电子琴，要求能演奏音名A到a1之间的全部音阶。
按下一个键，则演奏该音名，并用数码管显示音名，用发光二极管指示高、中、低音。
三、设计提示：本实验由键盘编码，音频输出译码器、分频器组成。
取10MHz信号作为基准。
以基准频率除以上述频率，可得各音名频率的分频系数。
注意，为了减少输出的偶次谐波成分，最后输出应为对称方波。
音频输出译码器实质上是一个多路选择器，根据键盘编码的输出，选择音阶发生器的不同的预置数，分频后输出音频。
分频器可以为加法计数器，以可以为减法计数器，计算预置数时稍有不同，应加以注意。
另外，应根据基准频率和输出频率，来确定计数器的位数。
设计框图如下图所示：电子琴框图四、实验步骤1、启动ISE集成开发环境，创建工程并输入设计源文件。
2、对设计进行时序仿真，分析设计的正确性。
3、锁定引脚，完成设计实现过程。
并在实验箱上连线，利用iMPACT进行程序下载。
4、在实验箱上验证电子琴的功能，观察并记录实验结果.五、实验报告1.music的VHDL 源程序：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity music isport(kin: std_logic_vector(0 to 15);spk_out: out std_logic;led_out: out std_logic_vector(6 downto 0);index: out std_logic_vector(2 downto 0);clk: in std_logic);end music;architecture stru of music iscomponent tonetabport(index : in INTEGER range 0 to 15;tone : out INTEGER range 0 to 16#3fff#;code : out INTEGER range 0 to 15;high : out STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0));end component;component tonegenport(clk : in STD_LOGIC;tone : in integer range 0 to 16#3fff#;spks : out STD_LOGIC);end component;component hex2ledport(hex : in integer range 0 to 15;led : out STD_LOGIC_VECTOR(6 downto 0));end component;component keybordport(kin : in STD_LOGIC_VECTOR(0 to 15);kout : out INTEGER range 0 to 15);end component;signal kout: integer range 0 to 15;signal tone: INTEGER range 0 to 16#3fff#;signal digit: integer range 0 to 15;beginu1: keybord port map (kin=>kin,kout=>kout);u2: tonetab port map (index=>kout,tone=>tone,code=>digit,high=>index); u3: tonegen port map (clk=>clk,tone=>tone,spks=>spk_out);u4: hex2led port map (hex=>digit,led=>led_out);end stru;2. hex2led的VHDL 源程序library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.all;entity hex2led isport(hex : in integer range 0 to 15;led : out STD_LOGIC_VECTOR(6 downto 0));end hex2led;architecture rtl of hex2led issignal data : std_logic_vector(6 downto 0);beginled<=not data;with hex selectdata<= "1111001" when 1, --1"0100100" when 2, --2"0110000" when 3, --3"0011001" when 4, --4"0010010" when 5, --5"0000010" when 6, --6"1111000" when 7, --7"0000000" when 8, --8"0010000" when 9, --9"0001000" when 10, --A"0000011" when 11, --b"1000110" when 12, --C"0100001" when 13, --d"0000110" when 14, --E"0001110" when 15, --F"1000000" when others; --0end rtl;3. keybord 的VHDL 源程序library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.all;entity keybord isport(kin : in STD_LOGIC_VECTOR(0 to 15);kout : out INTEGER range 0 to 15 );end keybord;architecture rtl of keybord issignal data:std_logic_vector(0 to 15); begindata<=kin;process(data)beginif data(0)='0' then kout<=0;elsif data(1)='0' then kout<=1;elsif data(2)='0' then kout<=2;elsif data(3)='0' then kout<=3;elsif data(4)='0' then kout<=4;elsif data(5)='0' then kout<=5;elsif data(6)='0' then kout<=6;elsif data(7)='0' then kout<=7;elsif data(8)='0' then kout<=8;elsif data(9)='0' then kout<=9;elsif data(10)='0' then kout<=10;elsif data(11)='0' then kout<=11;elsif data(12)='0' then kout<=12;elsif data(13)='0' then kout<=13;elsif data(14)='0' then kout<=14;elsif data(15)='0' then kout<=15;else NULL;end if;end process;end rtl;4. tonegen的VHDL源程序library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.all;entity tonegen isport(clk : in STD_LOGIC;tone : in integer range 0 to 16#3fff#;spks : out STD_LOGIC);end tonegen;architecture rtl of tonegen issignal fullspks:std_logic;begingenspks:process(clk,tone)variable count14: integer range 0 to 16#3fff#;--std_logic_vector(0 to 13);beginif clk'event and clk='1' thenif count14=16#3fff# then --"1111" thencount14:=tone;fullspks<='1';elsecount14:=count14+1;fullspks<='0';end if;end if;end process;delayspks:process(fullspks)variable count2:std_logic;beginif fullspks'event and fullspks='1' thencount2:=not count2;end if;spks<=count2;end process;end rtl;5. tonetab 的VHDL源程序library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.all;entity tonetab isport(index : in INTEGER range 0 to 15;tone : out INTEGER range 0 to 16#3fff#;code : out INTEGER range 0 to 15;high : out STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0) );end tonetab;architecture rtl of tonetab isbeginprocess(index)begincase index iswhen 0 =>tone<=5021;code<=6;high<="100";when 1 =>tone<=6262;code<=7;high<="100";when 2 =>tone<=6829;code<=1;high<="010";when 3 =>tone<=7872;code<=2;high<="010";when 4 =>tone<=8801;code<=3;high<="010";when 5 =>tone<=9226;code<=4;high<="010";when 6 =>tone<=10007;code<=5;high<="010";when 7 =>tone<=10703;code<=6;high<="010";when 8 =>tone<=11323;code<=7;high<="010";when 9 =>tone<=11607;code<=1;high<="001";when 10 =>tone<=12129;code<=2;high<="001";when 11 =>tone<=12593;code<=3;high<="001";when 12 =>tone<=12805;code<=4;high<="001";when 13 =>tone<=13196;code<=5;high<="001";when 14 =>tone<=13544;code<=6;high<="001";when 15 =>tone<=16383;code<=0;high<="001";when OTHERS=>NULL;end case;end process;end rtl;实验记录：1、设计记录表，记录引脚锁定与连线情况。
eda电子琴课程设计
eda电子琴课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握EDA电子琴的基本结构和工作原理；2. 学生能够运用电子琴演奏简单的旋律，并识别不同音符的音高和时值；3. 学生能够了解并运用基本的音乐理论知识，如音阶、和弦等；4. 学生掌握音乐创作的基本方法，能够创作简单的电子琴曲目。
技能目标：1. 学生能够熟练操作EDA电子琴，进行基本演奏；2. 学生能够运用所学音乐理论知识，进行简单的曲目分析和创作；3. 学生能够在团队合作中，与他人共同演奏和创作音乐作品；4. 学生能够运用电子琴进行即兴演奏，提高音乐表现力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对音乐的热爱，提高音乐素养，树立正确的审美观念；2. 学生在学习和创作过程中，培养创新精神和实践能力；3. 学生通过团队合作，培养协作精神和沟通能力；4. 学生通过音乐学习，增强自信，勇于展示自我。
本课程针对小学四年级学生，结合电子琴教学实际，以趣味性和实用性为导向，注重培养学生的动手操作能力、音乐素养和团队协作精神。
通过本课程的学习，使学生能够在轻松愉快的氛围中掌握电子琴演奏技巧，提高音乐创作能力，激发学生对音乐的热爱和兴趣。
同时，课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 电子琴基础知识：介绍EDA电子琴的结构、功能键及操作方法，使学生了解电子琴的基本构成和演奏方式。
- 教材章节：第一章 电子琴概述- 内容列举：电子琴结构、功能键、演奏操作2. 音乐理论基础：学习基本的音乐符号、音阶、和弦等知识，为演奏和创作打下基础。
- 教材章节：第二章 音乐理论基础- 内容列举：五线谱、音符、音阶、和弦3. 电子琴演奏技巧：教授基本演奏技巧，如指法、音色选择、节奏控制等，提高学生的演奏能力。
- 教材章节：第三章 电子琴演奏技巧- 内容列举：指法、音色、节奏、动态4. 简单曲目演奏：选取适合学生程度的曲目，指导学生进行演奏练习，巩固所学知识。
EDA_电子琴课程设计 2(1).
《EDA技术实用教程》课程设计课程设计报告课题： EDA电子琴课程名称： EDA技术实用教程学院名称：物理电气信息学院班级： 2011级通信工程（1）班学生姓名：安昱学号： 12011243986 指导教师：杨泽林2013年12月26日EDA技术实用教程课程设计EDA电子琴摘要：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Quartus II。
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：电子琴；EDA；VHDL；音阶；频率1、引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 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。
数电EDA简易电子琴Verilog设计
数电EDA简易电子琴Verilog设计数字电子技术课程设计--简易电子琴设计专业班级：电子姓名：学号：一、日期：设计任务用Verilog HDL语言设计简易电子琴。
（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）。
二、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QuartusⅡ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。
三、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=。
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、程序设计消抖模块module xiaodou(key_in,key_out,clk);input key_in;input clk;output key_out;reg key_out;reg [2:0]presta;integer q;parameter s0=3'b000,s1=3'b001,s2=3'b010,s3=3'b011,s4=3'b100,s5=3'b101,s6=3'b110,s7=3'b111;always@(posedge clk)begincase(presta)s0:beginkey_out<=0;q<=0;if(key_in==1)presta<=s0; elsepresta<=s1; ends1:beginkey_out<=0; if(q>9999) presta<=s2; elseq<=q+1; ends2:beginkey_out<=0; q<=0;if(key_in==1) presta<=s0; elsepresta<=s3; ends3:beginkey_out<=1; q<=0;if(key_in==0) presta<=s3; elsepresta<=s4; ends4:beginkey_out<=1;if(q>44444)presta<=s5;elseq<=q+1;ends5:beginq<=0;if(key_in==1)presta<=s0;elsepresta<=s3;ends6:beginpresta<=s0;ends7:beginpresta<=s0;endendcaseendend module按键模块module anjian(a,b,c,d,e,f,g,h,i,qout); input a,b,c,d,e,f,g,h,i;output [10:0] qout;reg [8:0] q;reg [10:0] qout;always@(a or b or c or d or e or f or g or h or i) begin q[0]=i;q[1]=h;q[2]=g;q[3]=f;q[4]=e;q[5]=d;q[6]=c;q[7]=b;q[8]=a;endalways@(q)begincase(q)9'b000000011:qout<=11'b00000000000;9'b000000001:qout<=11'b00000000000;9'b000000000:qout<=11'b00000000000;9'b000000010:qout<=11'b00000000000;default:qout<=qout;endcaseendendmodule分频模块module fenpin(clk_1M,yuzhi,pl_out);input clk_1M;input [10:0]yuzhi;reg [10:0]q;output pl_out;reg pl_out;always@(posedge clk_1M)beginif(yuzhi>0)beginif(q<yuzhi)< p="">beginq<=q+1;pl_out<=0;endelsebeginq<=11'b00000000000;pl_out<=1;endendelsebeginq<=11'b00000000000;pl_out<=1;endendendmodule五、原理图及仿真波形图六、心得体会由于之前对本次设计所需知识了解较少，所以在实验过程中遇到了很多的困难，真的很难，但是同样在解决各种困难的过程中也有所收获。
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理工大学《电子线路EDA》课程设计课程设计任务书学生： - 专业班级：电子科学与技术0903班指导教师：成军工作单位：信息工程学院题目: 简易电子琴设计初始条件：QUARTUS 软件，微机， EDA-IV型实验箱。
课题要求：结合所学的知识，利用QUARTUS采用VHDL语言设计乐曲演奏电路，可以演奏8个音符：1、2、3、4、5、6、7、1。
课题容：时间安排：1、2011年6月11日集中，听老师作课设安排与报告格式要求说明。
2、2012年6月12日至6月16日，选好课题，学习相关资料，开始课设。
3、2012年6月17日至6月19日，进行硬件调试。
4、2012年6月20至6月21日，撰写实验报告。
5、2012年6月22日，检查硬件，进行答辩，提交设计报告。
设计一个简易的八音符电子琴，可以通过按键输入来控制蜂鸣器输出不同音调。
指导教师签名： 2012年月日系主任（或责任教师）签名： 2012年月日理工大学《电子线路EDA》课程设计目录摘要.................................................................... (3)Abstract ............................................................. . (4)绪论.................................................................... (5)1设计简介.................................................................... . (6)1.1 课程设计的目的.................................................................... .. (6)1.2 课程设计的容.................................................................... .. (6)2.VHDL简介.................................................................... (7)2.1 VHDL的特点.................................................................... . (7)2.2VHDL特点.................................................................... (8)2.3VHDL设计流程 ................................................................... . (8)3程序过程.................................................................... . (9)3.1设计总体模块.................................................................... . (9)3.2模块原理及程序.................................................................... (9)4波形仿真.................................................................... .. (12)5总结体会.................................................................... .. (13)参考文献.................................................................... .. (14)附录源程序.................................................................... .. (15)理工大学《电子线路EDA》课程设计摘要随着基于CPLD的EDA技术的发展和应用领域的扩大与深入，EDA技术在电子信息、通信、自动控制用计算机等领域的重要性日益突出。
作为一个学电子信息专业的学生，我们必须不断地了解更多的新产品信息，这就更加要求我们对EDA有个全面的认识。
本程序设计的是简易电子琴的设计。
采用EDA作为开发工具，VHDL语言为硬件描述语言，QUARTUS作为程序运行平台，所开发的程序通过调试运行、波形仿真验证，初步实现了设计目标。
本程序使用的硬件描述语言VHDL，可以大大降低了硬件数字系统设计的入门级别，让人感觉就是C语言的近亲。
通过老师的指导和自己的学习完成了预想的功能。
关键词：电子琴；quartus；EDA；VHDL语言理工大学《电子线路EDA》课程设计AbstractWith the expansion and deepening of CPLD EDA technology development and applications, EDA technology in the electronic information, communication, automatic control computers and other areas of importance have become increasingly prominent. As an electronic information of professional students, we must continue to learn more about the new product information, it is even more we have a comprehensive understanding of EDA. The program design is the design of simple keyboard. Using EDA as a development tool, VHDL language for hardware description language, QUARTUS run as a program platform, the development of program debugging and running, the waveform simulation, the initial realization of the design goals. This program uses the hardware description language VHDL, can greatly reduce the entry level of the hardware design of digital systems, and close relatives of people feel is the C language. Through the guidance of their teachers and their own learning to complete the desired function.Keywords: electronic organ; the quartus; the EDA; VHDL language理工大学《电子线路EDA》课程设计绪论EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写。
EDA技术就是依赖功能强大的计算机，在EDA工具软件平台上，对以硬件描述语言HDL(Hardware Description Language)为系统逻辑描述手段完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、布局布线以及逻辑优化和仿真测试，直至实现既定的电子线路系统功能。
EDA技术使设计者的工作仅局限于利用软件的方式来完成对系统硬件功能的实现，可以说EDA技术的产生与发展是电子设计技术的一个巨大进步。
EDA技术融合了众多电子设计技术和计算机辅助技术，使得它在现代电子学方面的应用越来越广泛，也成为电子、电气类大学生必须熟练掌握的一种设计工具。
硬件描述性语言HDL是EDA技术的重要组成部分，常见HDL的有VHDL、HDL、ABEL、Verilog、AHDL、SystemC等。
其中VHDL、Verilog在现在的EDA设计中使用的最多，也拥有了几乎所有主流EDA工具的支持，而相对于其他语言VHDL更加完善。
VHDL是英文全名是VHSIC(Very High Speed Integrated Circuit) Hardware Description Language,是硬件描述语言的业界标准之一。
它作为一个规语言和建模语言，具有与具体硬件电路无关及设计平台无关的特性，而且还有很强的电路行为描述和建模能力，能从多个层次的数字系统进行建模和描述，从而大大简化了硬件设计的任务，提高了设计效率和可靠性。
理工大学《电子线路EDA》课程设计1设计简介1.1 课程设计的目的巩固和运用所学课程，理论联系实际，提高分析、解决计算机技术实际问题的独立工作能力，通过对一个简易的八音符电子琴的设计，进一步加深对计算机原理以及数字电路应用技术方面的了解与认识，进一步熟悉数字电路系统设计、制作与调试的方法和步骤。
巩固所学课堂知识，理论联系实际，提高分析、解决计算机技术实际问题的独立工作能力。
为了进一步了解计算机组成原理与系统结构，深入学习EDA技术，用VHDL语言去控制将会使我们对本专业知识可以更好地掌握。
1.2 课程设计的容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。
当按下不同按键时，蜂鸣器发出不同频率声响，来实现简易电子琴功能。
理工大学《电子线路EDA》课程设计2.VHDL简介2.1 VHDL的特点VHDL语言功能强大、设计灵活。
VHDL语言可以用简洁明确的源代码来描述复杂的逻辑控制，它具有多层次的设计描述功能，层层细化，最后可直接生成电路级描述。
VHDL支持同步电路、异步电路和随机电路的设计，这是其他硬件描述语言虽不能比拟的。
VHDL还支持多种设计方法，既支持自底向上的设计，又支持自顶向下的设计；既支持模块化设计，又支持层次化设计。
由于VHDL已经成为IEEE标准所规定的硬件描述性语言，目前大多数EDA工具几乎都支持VHDL。