电子线路课程设计-可编程音乐演奏电路硬件电路说明
eda乐曲硬件演奏电路课程设计

eda乐曲硬件演奏电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解EDA乐曲硬件演奏电路的基本原理,掌握电路组成及各部分功能。
2. 学生能够描述常见电子元件在演奏电路中的作用,并运用相关知识分析电路性能。
3. 学生能够掌握编程软件及硬件设计工具,完成简单的EDA乐曲演奏电路设计。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立完成演奏电路的搭建与调试。
2. 学生能够通过编程软件,编写简单的乐曲程序,实现乐曲演奏。
3. 学生能够运用团队协作能力,共同解决演奏电路设计过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标:1. 学生通过本课程的学习,培养对电子技术和音乐艺术的热爱,提高审美情趣。
2. 学生在学习过程中,养成积极探究、勇于创新的精神,增强实践操作能力。
3. 学生能够认识到科技与艺术的结合在生活中的应用,增强社会责任感和团队合作意识。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合电子技术与音乐艺术,旨在培养学生的动手能力、创新思维和团队协作能力。
学生特点:本年级学生具备一定的电子技术基础知识,对音乐艺术有一定兴趣,好奇心强,善于动手实践。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生积极参与实践操作,鼓励学生创新思维,提高团队协作能力。
同时,关注学生的个体差异,因材施教,确保每位学生都能在课程中收获成长。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面:1. 理论知识学习:- 电路基础知识:回顾电路的基本概念、原理及电路图的识别。
- 电子元件介绍:学习常用电子元件的原理、功能及在演奏电路中的应用。
- EDA软件使用:介绍编程软件及硬件设计工具的使用方法,如Multisim、Proteus等。
2. 实践操作能力培养:- 电路搭建:学习演奏电路的搭建方法,熟悉各类电子元件的连接方式。
- 程序编写:编写简单的乐曲程序,掌握编程技巧,实现乐曲演奏。
- 调试与优化:对搭建的演奏电路进行调试,找出问题并进行优化。
3. 创新思维与团队协作:- 设计实践:运用所学知识,小组合作完成指定乐曲的演奏电路设计。
EDA课程设计---乐曲硬件演奏电路的VHDL设计

EDA课程设计题目:乐曲硬件演奏电路的VHDL设计一、 设计题目:乐曲硬件演奏电路的VHDL 设计二、 设计目标:1)能够播放“梁祝”乐曲。
2)能够通过LED 显示音阶。
3)具有“播放/停止”功能,并在此基础上实现“按键演奏”的电子琴功能。
三、 设计原理:1. 音乐基础知识一段简单乐谱由音调和节拍组成,音调表示一个音符唱多高的频率,节拍表示一个音符唱多长的时间。
音符的节拍我们可以举例来说明。
在一张乐谱中,我们经常会看到这样的表达式,如1=C 44、1=G 43……等等。
以43为例加以说明,它表示乐谱中以四分音符为节拍,每一小结有三拍。
比如:图1其中1 、2 为一拍,3、4、5为一拍,6为一拍共三拍。
1 、2的时长为四分音符的一半,即为八分音符长,3、4的时长为八分音符的一半,即为十六分音符长,5的时长为四分音符的一半,即为八分音符长,6的时长为四分音符长。
那么一拍到底该唱多长呢?一般说来,如果乐曲没有特殊说明,一拍的时长大约为400—500ms 。
我们以一拍的时长为400ms为例,则当以四分音符为节拍时,四分音符的时长就为400ms,八分音符的时长就为200ms,十六分音符的时长就为100ms。
2.原理图框图:图2.框图3.原理图说明音乐播放原理说明音符的频率由数控分频器模块Speakera产生。
ToneTaba模块从NoteTabs模块中输入的音符数据,将对应的分频预置数据传送给Speakera模块,并将音符数据送到LED模块显示音阶。
NoteTabs模块中包含有一个音符数据ROM,里面存有歌曲“梁祝”的全部音调,在此模块中设置了一个8位二进制计数器,作为音符数据ROM的地址发生器。
这个计数器的计数频率为4Hz,即每一个数值的停留时间为0.25秒。
例如:“梁祝”乐曲的第一个音符为“3”,此音在逻辑中停留了4个时钟节拍,即1秒钟时间,所对应的“3”音符分频预置数为1036,在Speakera的输入端停留了1秒。
乐曲硬件演奏电路设计

目录目录 0前言: (1)1.题目分析 (1)1.1 功能要求 (1)1.2 性能指标 (1)2.设计方案 (2)2.1顶层实体描述 (2)2.2模块划分 (3)2.3模块描述 (3)2.3.1 Speakera模块 (3)2.3.2 ToneTaba模块 (3)2.3.3 NoteTabs模块 (4)2.4顶层电路图 (5)3.方案实现 (5)3.1 NoteTabs模块仿真及描述 (5)3.2 ToneTaba模块仿真及描述 (5)3.3 Speakera模块仿真及描述 (6)3.4顶层电路仿真及描述 (6)4.硬件测试及说明 (6)5.结论 (7)6.课程总结 (7)7.附录 (8)前言:这次设计实验我做的是乐曲硬件演奏电路设计,通过在系统编程技术课程的学习,我已经学会了用VHDL语言来实现系统要求的电路设计。
VHDL语言具有良好的电路行为描述和系统描述的能力,用VHDL语言进行电子系统的设计非常方便和实用,而基于VHDL的自顶向下的设计方法是其很大的一个优点。
1.题目分析1.1 功能要求(1)播放歌曲(2)简谱码输出显示在数码管显示(3)通过LED灯显示音阶1.2 性能指标(1)乐曲硬件演奏电路的基本原理乐曲都是由一连串的音符组成,每一音符对应着一个确定的频率,按照乐曲的乐谱依次输出这些音符所对应的频率,就可以在扬声器上连续地发出各个音符的音调。
我们知道,组成乐曲的每个音符的发音频率值及其持续的时间是乐曲能连续演奏所需的两个基本要素,所以,掌握好一首歌曲的节奏,就能完整地演奏出来。
(2)音符频率和乐曲节奏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,本设计中选取750KHz的基准频率,由于clk端输入的是较高频率12MHz信号,可以对其进行16分频。
计数时钟信号作为输出音符快慢的控制信号,时钟快时输出节拍速度就快,演奏的速度也就快,时钟慢时输出节拍的速度就慢,演奏的速度自然降低。
电子课程设计 EDA课程设计 乐曲硬件演奏电路

电子课程设计——乐曲硬件演奏电路设计学院太原科技大学华科学院专业、班级电子信息工程姓名学号指导教师2011年12月目录一、设计任务与要求 (3)二、总框体图 (3)三、选择器件 (4)四、功能模块 (4)1、音乐数据模块 (4)2、音符控制输出模块 (7)3、音符译码模块 (8)4、数控分频器模块 (11)5、分频器模块 (12)6、译码模块 (13)五、总体设计电路图 (15)1、总体电路原理图 (15)2、管脚分配图 (15)3、电路仿真结果 (15)4、硬件验证 (16)六、设计心得 (17)七、附录 (19)乐曲硬件演奏电路设计一、设计任务与要求:1、实验内容利用可编程逻辑器件FPGA,设计乐曲硬件演奏电路,可自动演奏乐曲。
2、实验要求(1)利用数控分频器设计硬件乐曲演奏电路。
(2)利用给定的音符数据定制ROM“music”。
(3)设计乘法器逻辑框图,并在QuartusII上完成全部设计。
(4)将音乐通过实验箱上的喇叭播放出来。
(5)与演奏发音相对应的简谱码输出在数码管上显示。
二、总体框图设计思路:C调音阶频率表:同的预置数即可发出不同频率的声音。
由此,可以以此为设计基础。
设计一功能模块,能够将乐曲中的音符逐一以对应的频率以预置数的形式置入数控分频计中,即可利用该数控分频计产生不同的声音,演奏出设定好的音乐。
ROM中的音乐数据文件刚可由编辑好的音符填入MIF文件中再定制LPM_ROM将音符数据加载入ROM中,并设计程序在运行时自动读取ROM中的文件并置入数控分频器中。
当采用四四拍曲子时,每节拍持续时间为0.5秒。
置入数控分频器的速度也应与此同步或一致,避免音乐过快或过快慢而失真。
由已知的C调音阶频率表,各频率对应的预置数就与数控分频推动蜂鸣器发出声音的频率对应。
在编写数控分频器时,不仅要考虑预置数的输入方式,还要考虑输入的速度,以及驱动蜂鸣器发声的频率。
为了显示高音音调,可在音符预置数的译码过程中,同时译出高音音阶的信号,并利用LED灯输出信号。
EDA硬件乐曲演奏电路设计梁祝两只老虎

编号:EDA综合设计实验报告课题:硬件乐曲演奏电路设计专业:智能科学与技术学生姓名:黎良贵学号: 12008502112014 年11 月30 日一、概述:硬件乐曲演奏电路顶层模块图如图1-1所示,电路图由11个子模块组成,能够实现:(1)梁祝乐曲的自动演奏;(2)键盘弹奏歌曲;(3)ROM中能存两首歌曲,并能手动选歌。
二、实验原理:①音符的频率可以由图1-1中的SPKER获得。
这是一个数控分频器。
由其CLK端输入一具有较高频率(1MHz)的时钟,通过SPKER分频后,经由D触发器构成的分频电路,由SPK_KX口输出。
由于直接从分频器中出来的输出信号是脉宽极窄的信号,为了有利于驱动扬声器,需另加一个D触发器分频以均衡其占空比,但这时的频率将是原来的1/2。
SPKER对CLK输入信号的分频比由输入的11位预置数TN[10..0]决定。
SPK_KX的输出频率将决定每一音符的音调;这样,分频计数器的预置值TN[10..0] 与输出频率就有了对应关系,而输出的频率又与音乐音符的发声有对应关系,例如在F_CODE模块中若取TN[10..0]=11'H40C,将由SPK_KX发出音符为“3”音的信号频率。
②音符的持续时间需根据乐曲的速度及每个音符的节拍数来确定,图1-1中模块F_CODE的功能首先是为模块SPKER(11位分频器)提供决定所发音符的分频预置数,而此数在SPKER输入口停留的时间即为此音符的节拍周期。
模块F_CODE是乐曲简谱码对应的分频预置数查表电路,每一音符的停留时间则由音乐节拍和音调发生查表模块MUSIC中简谱码和工作时钟inclock的频率决定,在此为4Hz。
这4Hz频率来自分频模块FDIV,模块MUSIC是一个LPM_ROM。
它的输入频率来自锁相环PLL20的2kHz输出频率。
而模块F_CODE的14个值的输出由对应于MUSIC模块输出的q[3..0]及4位输入值INX[3..0]确定,而INX[3..0]最多有16种可选值。
乐曲硬件演奏电路EDA设计

摘要随着科学技术的飞速发展,微电子技术、集成技术和计算机技术也有了迅速的发展,电子系统的设计方法也随之发生变革,基于EDA技术的设计方法也成为现代电子系统设计的主流。
大规模可编程逻辑器件FPGA/CPLD是当今应用最广泛的两类可编程专用集成电路(ASIC)。
由于结构和工艺的改进,可编程ASIC 芯片上包含的资源越来越丰富,可实现的功能越来越强,它已成为实现电子系统集成化的重要手段。
特别是可编程逻辑器件的功能和容量的不断扩大,如FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)使集成电路的设计进入片上系统(System on a Chip,SOC)或可编程片上系统(System on a Programmable Chip,SOPC)的设计时代。
同时采用超高速集成电路硬件描述语言VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hard—ware Description Language),其具有多层次描述系统硬件功能的能力,既支持模块化设计,也支持层次化设计,使各种数字化电子系统的设计通过描述芯片功能实现系统功能,从而有效地缩短了产品开发周期,减少了设计芯片的数量,缩小了系统体积,降低了系统能耗,提高了系统的灵活性和可靠性。
关键词FPGA, 音乐节拍发生器模块,音乐译码电路模块,数控分频模块AbstractTechnically fly to soon develop along with science, micro-electronics technique, integration technique and calculator technique also had a quick development and the design method of electronics system also immediately took place a change and also become modern main current of design of the electronics system according to the EDA technical design rge-scale and programmable FPGA/CPLD of the logic spare part is nowadays to apply two types of most extensive programmable appropriation integrated circuits(ASIC).Because of the improvement of structure and craft, include on the programmable ASIC chip of the resources be more and more abundant, can carry out of the function be more and more strong, it has become to carry out electronics system the integration turn of important means.Function and capacity of especially programmable logic spare part continuously extend and make the design of integrated circuit get into a slice of top system(the System on a Chip, SOC) or programmable slice the top system(a Programmable of the System on Chip, SOPC) such as the FPGA(the Gate Array of the Field Programmable, the spot programmable door array) of design ages.Adopt in the meantime extremely high soon the integrated circuit hardware describe language VHDL(the Circuit Description Language of the Hard-ware of the Speed Integrated of the Very High), it has the system hardware of the multilayers description the ability of the function, since support the mold piece turn a design, also support layer's turn a design and make various numeral turn the design of electronics system to pass description chip function to carry out system function, thus and availably shortenned a product a development a period, reduced to design chip of amount, contracted a system physical volume, lowering system can consume and raised the vivid and credibility of the system.Keywords FPGA, the music rhythm occurrence machine mold piece, music translates the code electric circuit mold piece and the number controls the Pin mold of cent a piece目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1引言 (1)1.1 ASIC技术 (1)1.2可编程专用集成电路ASIC (1)1.2.1 概述 (1)1.2.2主要特点 (1)1.2.3发展前景 (2)1.3EDA技术 (2)1.3.1概述 (2)1.3.2 EDA技术的发展趋势 (2)2乐曲演奏系统设计原理分析 (3)2.1乐曲演奏基本要求 (3)2.2乐曲演奏原理 (3)3系统硬件设计 (6)3.1FPGA的介绍 (6)3.1.1 FPGA的基本结构 (6)3.1.2 Altera公司的FPGA (6)3.2FLEX系列的结构特点 (7)3.2.1 概述 (7)3.2.2 FLEX的特点 (7)4乐曲硬件演奏电路的层次化设计方案 (8)4.1音乐节拍发生器N OTE T ABS (8)4.2音符译码电路T ONE T ABA模块 (13)4.3数控分频模块S PEAKERA设计 (15)4.4乐曲硬件演奏电路的顶层设计和仿真 (17)总结 (20)致谢 (21)参考文献 (22)附录 (23)1引言1.1ASIC技术ASIC(Application Specific Integrated Circuits)专用集成电路,与通用集成电路相比,它是面向专门用途的电路,以此区别于标准逻辑(Standard Logic)、通用寄存器、通用微处理器等电路。
EDA实验报告5_乐曲硬件演奏电路设计

EDA技术与应用实验报告姓名学号专业年级电子信息工程实验题目乐曲硬件演奏电路设计实验目的1.学习利用数控分频器设计硬件乐曲演奏电路2.掌握模块化和层次化的设计方法以及音符编码的设计思想实验原理1.一定频率的矩形波通过扬声器可以发出相应频率的声音,乐曲是由一系列的音符组成的。
所以,如果我们通过控制每个音符的发音频率值及其持续的时间,就可以以纯硬件的手段,利用这些数值来实现所希望演奏的乐曲。
2.该硬件演奏电路由三个模块构成<1>音符数据ROM的地址发生器模块NoteTabs.vhdl内置8位二进制计数器,作为ROM的地址发生器,计数频率4Hz,即每一计数值的停留时间为0.25s,恰为全音符设为1s时,四四拍的4音符持续时间。
随着NoteTabs中的计数器按4Hz的时钟速率作加法计数即地址值递增时,ROM中的音符数据将通过ToneIndex[3..0]输向ToneTaba模块,乐曲即开始演奏起来。
<2>乐曲简谱码对应的分频预置数查表电路模块ToneTaba.vhdlToneTaba为Speakera提供决定所发音符的分频预置数,此数在Speakera输入口停留的时间即为此音符的节拍值。
输入Index[3..0]可确定乐曲全部音符所对应的分频预置数(13个)每一音符的停留时间由NoteTabs模块的clk决定(4Hz)。
<3>决定每一个音符音调的数控分频器模块Speakera.vhdl输入端clk输入一较高频率(12MHz)的信号,经Speakera分频,再经2分频以展宽脉冲后,由SpkOut输出。
11位预置数Tone[10..0]决定由clk输入信号的分频比,SpkOut输出的频率决定每一音符的音调。
实验内容1.定制存放LPM-ROM模块Music,在连续地址上存放乐曲的音符数据,2.用vhdl文本输入法和元件例化语句完成NoteTabs.vhdl的设计,该模块包含音符数据ROM模块Music.vhdl3.完成ToneTaba.vhdl的设计,此模块给数控分频模块提供每个音符所对应的分频预置数,即计数初值4.完成Speakera.vhdl的设计,该模块是一个初值可变的加法计数器。
实验硬件乐曲自动演奏电路实施方案

验十硬件乐曲自动演奏电路设计1、实验目地:学习利用数控分频器设计硬件电子琴实验.实验仪器:PC机,操作系统为Windows2000/xp,Quartus II 5.1 设计平台,GW48系列SOPE/EDA实验开发系统.3、实验原理:本设计乐曲选取《梁祝》中化蝶部分,其简谱如图1所示.图1 《梁祝》中化蝶部分简谱组成乐曲地每个音符地发音频率值及其持续地时间是乐曲能连续演奏所需地2个基本要素,首先让我们来了解音符与频率地关系.乐曲地12平均率规定:每2个八度音(如简谱中地中音1与高音1)之间地频率相差1倍.在2个八度音之间,又可分为12个半音,每2个半音地频率比为.另外,音符A(简谱中地低音6)地频率为440Hz,音符B到C之间、E到F之间为半音,其余为全音.由此可以计算出简谱中从低音1至高音1之间每个音符地频率,如表1所示.表1 简谱中音符与频率地关系主系统由4个模块组成;例1-1是顶层设计文件,其内部有三个功能模块(如图2所示):Tone.VHD(例1-2)和Speaker.VHD(例1-3)及Notetabs.VHD(例1-4).模块TONE是音阶发生器,当4位发声控制输入INDEX中某一位为高电平时,则对应某一音阶地数值将从端口TONE输出,作为获得该音阶地分频预置值;同时由CODE输出对应该音阶简谱地显示数码,如‘5’,并由HIGH输出指示音阶高8度显示.由例6-28可见,其语句结构只是类似与真值表地纯组合电路描述,其中地音阶分频预置值,如Tone <= 1290是根据产生该音阶频率所对应地分频比获得地.图2 硬件电子琴电路结构模块SPEAKER中地主要电路是一个数控分频器,它由一个初值可预置地加法计数器构成,当模块SPEAKER由端口TONE获得一个2进制数后,将以此值为计数器地预置数,对端口CLK12MHZ输入地频率进行分频,之后由SPKOUT向扬声器输出发声.模块NOTETABS,用于产生节拍控制(INDEX数据存留时间)和音阶选择信号,即在NOTETABS模块放置一个乐曲曲谱真值表,由一个计数器地计数值来控制此真值表地输出,而由此计数器地计数时钟信号作为乐曲节拍控制信号,从而可以设计出一个纯硬件地乐曲自动演奏电路.试完成此项设计,并在EDA实验系统上地FPGA目标器件中实现之.5、实验内容:编译适配以上4个示例文件,给出仿真波形,最后进行下载和硬件测试实验.建议使用实验电路模式“3”(附图2-5),用短路帽选择“CLOCK9”地输入频率选择12MHz,此信号作为系统输入信号CLK12MHZ;CLK8HZ与clock2相接,接受4Hz频率;键8至键1 作为INDEX输入信号控制各音阶;选择数码管1显示琴音简谱码,发光管D1显示高8度.6、思考题1:例1-3中地进程DelaySpkS对扬声器发声有什么影响?7、思考题2:电路上应该满足哪些条件,才能用数字器件直接输出地方波驱动扬声器发声?8、实验报告:用仿真波形和电路原理图,详细叙述硬件电子琴地工作原理及其4个VHDL 文件中相关语句地功能,叙述硬件实验情况..附录;【例10-1】LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY TOP IS -- 顶层设计PORT ( CLK12MHZ : IN STD_LOGIC;CLK8HZ : IN STD_LOGIC;CODE1 : OUTINTEGERRANGE 0 TO 15;HIGH1,SPKOUT : OUT STD_LOGIC);END;ARCHITECTURE one OF TOP ISCOMPONENT TonePORT ( Index : IN INTEGERRANGE 0 TO 15;CODE : OUTINTEGERRANGE 0 TO 15;HIGH : OUT STD_LOGIC;Tone : OUT INTEGER RANGE 0 TO 16#7FF# ); --11位2进制数 END COMPONENT;COMPONENT SpeakerPORT ( clk : IN STD_LOGIC;Tone1 : IN INTEGER RANGE 0 TO 16#7FF#; --11位2进制数 SpkS : OUT STD_LOGIC );END COMPONENT;component NotetabsPort ( clk :in std_logic;index0 : out INTEGERRANGE 0 TO 15);end component;SIGNAL Tone2 : INTEGERRANGE0 TO 16#7FF#;SIGNAL Indx: INTEGERRANGE 0 TO 15;BEGIN -- 安装U1, U2, U3u1 : Tone PORT MAP (Index=>Indx, Tone=>Tone2,CODE=>CODE1,HIGH=>HIGH1); u2 : Speaker PORT MAP (clk=>CLK12MHZ,Tone1=>Tone2, SpkS=>SPKOUT );u3 : Notetabs PORT MAP(clk=>CLK8HZ,Index0=>Indx);END;【例10-2】LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY Tone ISPORT ( Index : IN INTEGERRANGE 0 TO 15;CODE : OUTINTEGERRANGE 0 TO 15;HIGH : OUT STD_LOGIC;Tone : OUTINTEGERRANGE0 TO 16#7FF# );END;ARCHITECTURE one OF Tone ISBEGINSearch : PROCESS(Index)BEGINCASE Index IS -- 译码电路,查表方式,控制音调地预置数 WHEN 0=>Tone <= 2047; CODE <= 0; HIGH <= '0';WHEN 1=>Tone <= 773; CODE <= 1; HIGH <= '0';WHEN 2=>Tone <= 912; CODE <= 2; HIGH <= '0';WHEN 3=>Tone <= 1036; CODE <= 3; HIGH <= '0';WHEN 5=>Tone <= 1197; CODE <= 5; HIGH <= '0';WHEN 6=>Tone <= 1290; CODE <= 6; HIGH <= '0';WHEN 7=>Tone <= 1372; CODE <= 7; HIGH <= '0';WHEN 8=>Tone <= 1410; CODE <= 1; HIGH <= '1';WHEN 9=>Tone <= 1480; CODE <= 2; HIGH <= '1';WHEN 10=>Tone <= 1542; CODE <= 3; HIGH <= '1';WHEN 12=>Tone <= 1622; CODE <= 5; HIGH <= '1';WHEN 13=>Tone <=1668; CODE <= 6; HIGH <= '1';WHEN 15=>Tone <= 1728; CODE <= 1; HIGH <= '1';WHEN OTHERS =>NULL;END CASE;END PROCESS;END;【例10-3】LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY Speaker ISPORT ( clk : IN STD_LOGIC;Tone1 : IN INTEGER RANGE 0 TO 16#7FF#;SpkS : OUT STD_LOGIC );END;ARCHITECTURE one OF Speaker ISSIGNAL PreCLK , FullSpkS : STD_LOGIC;BEGINDivideCLK : PROCESS(clk) -- 将CLK进 11分频,PreCLK为C L 11K 6分频VARIABLE Count4 : INTEGERRANGE 0 TO 15;BEGINPreCLK <= '0';IF Count4 > 11 THEN PreCLK <= '1'; Count4 := 0;ELSIF clk'EVENT AND clk='1' THEN Count4 := Count4 + 1;END IF;END PROCESS;GenSpkS : PROCESS(PreCLK, Tone1)VARIABLE Count11 : INTEGERRANGE0 TO 16#7FF#;BEGIN -- 11位可预置计数器IF PreCLK'EVENT AND PreCLK = '1' THENIF Count11=16#7FF# THEN Count11 := Tone1; FullSpkS <= '1'; ELSE Count11:=Count11 + 1; FullSpkS <= '0';END IF;END IF;END PROCESS;DelaySpkS : PROCESS(FullSpkS)VARIABLE Count2 : STD_LOGIC;BEGINIF FullSpkS'EVENT AND FullSpkS = '1' THEN Count2 := NOT Count2;IF Count2 = '1' THEN SpkS <= '1';ELSE SpkS <= '0';END IF;END IF;END PROCESS;END;【例10-4】library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entity Notetabs isPort ( clk: in std_logic; --系统时钟;键盘输入/自动演奏 index0 : out INTEGER RANGE 0 TO 15); --音符信号输出end NOTETABS;architecture Behavioral of Notetabs issignal count0:integer range 0 to 138;--changebeginmusic:process(clk) --此进程完成自动演奏部分曲地地址累加beginif clk'event and clk='1' thenif count0=138 then count0<=0;else count0<=count0+1;end if;end if;end process;com1:process(count0)begincase count0 is --此case语句:存储自动演奏部分地曲when 00 =>index0<=3;when 01 =>index0<=3;when 02 =>index0<=3;when 03 =>index0<=3;when 04 =>index0<=5;when 05 =>index0<=5;when 06 =>index0<=3;when 07 =>index0<=6;when 08 =>index0<=8;when 09 =>index0<=8;when 10 =>index0<=8;when 11 =>index0<=9;when 12 =>index0<=6;when 13 =>index0<=8;when 14 =>index0<=5;when 15 =>index0<=5;when 16 =>index0<=12;when 17 =>index0<=12;when 18 =>index0<=12;when 19 =>index0<=15;when 20 =>index0<=13;when 21 =>index0<=12;when 22 =>index0<=10;when 23 =>index0<=12;when 25 =>index0<=9; when 26 =>index0<=9; when 27 =>index0<=9; when 28 =>index0<=9; when 29 =>index0<=9; when 30 =>index0<=9; when 31 =>index0<=0; when 32 =>index0<=9; when 33 =>index0<=9; when 34 =>index0<=9; when 35 =>index0<=10; when 36 =>index0<=7; when 37 =>index0<=7; when 38 =>index0<=6; when 39 =>index0<=6; when 40 =>index0<=5; when 41 =>index0<=5; when 42 =>index0<=5; when 43 =>index0<=6; when 44 =>index0<=8; when 45 =>index0<=8; when 46 =>index0<=9; when 47 =>index0<=9; when 48 =>index0<=3; when 49 =>index0<=3; when 50 =>index0<=8; when 51 =>index0<=8; when 52 =>index0<=6; when 53 =>index0<=5; when 54 =>index0<=6; when 55 =>index0<=8; when 56 =>index0<=5; when 57 =>index0<=5; when 58 =>index0<=5; when 59 =>index0<=5; when 60 =>index0<=5; when 61 =>index0<=5; when 62 =>index0<=5; when 63 =>index0<=5; when 64 =>index0<=10; when 65 =>index0<=10; when 66 =>index0<=10; when 67 =>index0<=12;when 69 =>index0<=7; when 70 =>index0<=9; when 71 =>index0<=9; when 72 =>index0<=6; when 73 =>index0<=8; when 74 =>index0<=5; 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首先请原谅我这边突发的状况,因为答应你尽力去帮忙,所以连夜赶出一篇说明,下面我会详细说明电路的问题和应对策略.对不起,也算是没有完成答应你的事情。
1.首先请确保电路图一定正确,网上的版本各种各样,而我只
觉得卢庆丽老师的最简单明了,当然就算有了那份ppt,转化成完整的电路图也是不太容易的。
第一点我要说时钟问题。
就是一个产生8HZ一个产生535808HZ的两个时钟。
电路图务必如下:其中的数值务必一致,请保证输出在8HZ上下,不要跳动非常明显,如果不是请重新搭电路。
第二个震荡时钟更是关键,他出错你的音乐就会走音,但是由于种种原因不可以出现535808HZ的时钟,所以折中取一个531.9KHZ,通过示波器看到的。
哦,大家都应该知道看示波器
调节滑阻吧!
74132+10K滑阻+511电容(510pF)强调数值一定正确,同样保证时钟不在很大范围内波动,如果连时钟都没有下面也就别谈了!
2.先说一下整体电路吧:
第一部分:选曲模块
555定时器产生8HZ方波,不要相信这一块图中的数值,那是我仿真的结果,下面有说明。
8HZ时钟产生好,下面必须调整开关,请你记得开关的接法对你的电路有至关重要的作用。
本图请务必保证开关按下是低电平,放开是高电平。
相信大家对原理也不感兴趣,记得我说的就是了。
用万用表测开关务必保证这一点!!!接着是D触发器,记得RD SD 一定要接高,因为我们不需要清零与置数!74163把P T LD CR全部接高,全部使能,同样不需要清零与置数对于74139你也得这么做,相信大家都懂就不多说了,记得芯片要全部使能,否则根本就不工作!因为你只用到1/2 74139,所以不用的那一半的使能端要接高既不让
其使能,我是怕错才这么干的。
到此选取模块搞定,请一定要保证这部分正常,才可以继续下做!
第二部分:存储电路:
这部分尤其重要,记得1CP接8HZ输出,2CP接1Q3,原因自己看芯片资料吧,这是最简单的一种电路,如果你非要加上与非门错了不怪我,记得74393 CR是高电平清零,所以如果想让其工作,要保证74393的CR为低电平吧!下面解释一下393清零的接法,两个与非门输入1.接的是28C64的I/O7 2。
接的是开关之后D触发器的Q输出!先解释一下28C64的用法,八位数据,低四位是频率编码不多说,第五第六为控制后面的74153选择3,4,5,6四个八度之一,第七位是休止符控制,为0喇叭不发音,第八位是每首曲子播放完自循环的控制,正常为1,当歌曲播放完而按键无动作时候,此时I/O7为零,经过与非门之后为1,对393清零,实现歌曲循环播放!下面到了检测你的393 的时候了,1CP
用示波器看为8HZ,接着1Q0为4HZ,1Q1为2HZ,依次2分频,因为频率低示波器显示比较慢请耐心!2Q0为250mHZ,还是接着2分频,这样你的28C64如果正常你就可以保证存储器正常啦!28C64的编程我无能为力,自己搞定吧,最简单的是按照卢庆丽老师的ppt提供的歌曲编码,可以作为测试!不多说!
第三部分:GAL16V8+ 74161+74163+74153+7420+7404
没错这部分很大,很烦人。
但是请按我说的分开看。
首先GAL16V8,编程的jed文件你们自己搞定,我定义的输入时Pin 2
3 4 5依次为D0 D1 D2 D3 输出为Pin 12 13 14 15 16 17 18 19依次为F0,F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7。
关键到了请把F7直接接到地上!Pin11 与Pin1 你爱理不理随便!高手一顶看到我的图中有错误,没错有一个地方错了,74161没有置数,是没有置数端怎么改变频率啊!呵呵所以马上改过来,在第二级74161的QCC输出端经过一个7404反相器,反相器输出接到两片74161的LD,这时候检查你的74161,两片八个输出是否也是依次2分频,就是535808依次除以2。
然后再看74163的是四个输出是否也是依次2 分频,四个输出频率在2KHZ到3点几KHZ之间,就是第7个八度的频率范围。
再提醒一下请记得使能端。
最后到74153 A0A1分别接28C64的I/O4 I/O5,八度分频的选择!下面的与非门和反相器写的很清楚,自己看吧!如果都没问题那么恭喜你马上就成功了!
第四部分,功放
为了把噪声抑制,滑阻可别缺少,虽然作用是调节音量!LM386是一个很坑爹的器件,恩它是单电源,没错就是单电源不要接上-5V,除非你要烧了它。
最后的电路按照标准来吧,虽然我一直不赞同。
请注意标准上是tl084,你可别当成一样。
我的意思是后面的阻值和容值按照那个就行了。
恩恩,到这里基本差不多了,请注意一点是不是喇叭全是噪声啊,
这个问题很严重,至于怎么办,请用示波器看你的地,是不是高达200mV 的噪声,再看看你的+5V是不是同样很脏。
这就是该死的面包板的问题。
话虽这样但还是可以做的。
我检查过一个电路是因为28C64的问题所以才使得噪声很大,请先确保在不选中歌曲的情况下喇叭是没有声音的,这样放歌的时候噪声也会很小。
请记得一定要用示波器测,计数器的分频,看到的才是真的,不是猜测的.芯片管脚图你们知道吗?
555:
请大家电源上电务必注意,接通的一瞬间,如是电压源电压瞬间变为零点几V,那么你的电路有短路,请你马上断电,检查。
芯片没有那么差,请注意你们的操作!查每一个芯片的时候,先看电源对不对,再看使能端,最后测试功能端!不要心急!
如果芯片的某个输出不高不低1v 或者其他,请你换掉,因为它没有工作!数字芯片很好的地方就是非零即一,不存在其他的状态!
总之祝你们顺利完成,我要睡了一点多了。