EDA电子琴课程设计1Word文档格式.docx

1、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一模块的输入。如AUTO模块的音符信号输出就是TONE模块的音符信号输入。另外，时钟脉冲信号在本课程设计中用的最多，用处也最大，一般情况下时钟信号处上升沿有效，判断和控制各个计数器计数多少。2 简易电子琴的设计过程根据系统设计要求，系统该系统基于计算机中时钟分频器的原理，设计采用自顶向下的设计方法，通过按键输入来控制音响或者自动演奏已存入的歌曲。它由乐曲自动演奏模块、音调发生模块和数控分频

2、模块三部分组成。2.1 乐曲自动演奏模块乐曲自动演奏模块的作用是产生8位发生控制输入信号。当进行自动演奏时，由存储在此模块的8位二进制数作为发声控制输入，从而自动演奏乐曲。该模块的VHDL源程序主要由3个工作进程组成，分别为PULSE0，MUSIC和COM1。PULSE0的作用是根据键盘输入（自动演奏）的值（0或1）来判断计数器COUNT以及脉冲CLK2的输出值。部分源程序如下：PULSE0:PROCESS（CLK,AUTO） -工作进程开始VARIABLE COUNT:INTEGER RANGE 0 TO 8; -定义计数器变量，值从0到8 IF AUTO=1THEN -键盘输入为1COUN

3、T:=0;CLK2INDEX000010000 -5该模块最主要的用途就是将输入二进制数转化为发声控制输入，是产生音符的重要步骤， AUTO模块的源程序符号编辑图如图3-1。图3-1 AUTO模块的符号编辑图2.1.1乐曲演奏模块文本程序：-程序名称：AUTO.VHD-程序功能：采用VHDL语言编程产生8位发声控制输入信号。-电子班 张目（12007243818）-LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY AUTO IS

4、PORT（CLK: IN STD_LOGIC; -系统时钟信号 AUTO: -键盘输入/自动演奏 CLK2: BUFFER STD_LOGIC; -时钟输出INDEX2: IN STD_LOGIC_VECTOR（7 DOWNTO 0）; -键盘输入信号 INDEX0: OUT STD_LOGIC_VECTOR（7 DOWNTO 0）; -音符信号输出 END AUTO;ARCHITECTURE BEHAVIORAL OF AUTO ISSIGNAL COUNT0:INTEGER RANGE 0 TO 31; -定义信号计数器，有32个信号元素 BEGINPROCESS（CLK,AUTO） -P

5、ULSE0工作进程开始 -定义变量计数器，从0到8 BEGIN -计数器值为0，时钟信号2幅值为0 ELSIF（CLK）THEN -输入的时钟信号为其他值 COUNT: -计数器加1即为1IF COUNT=4 THENELSIF COUNT=8 THENEND IF;END PROCESS;MUSIC:PROCESS（CLK2） -MUSIC工作进程开始BEGINIF（CLK2EVENT AND CLK2=）THEN -时钟信号2为1IF（COUNT0=31）THEN -计数器值为31COUNT0WHEN 1=WHEN 2=WHEN 3=WHEN 5=WHEN 6=WHEN 7=0010000

6、0 -6WHEN 8=10000000 -8WHEN 9=WHEN 10=WHEN 11=WHEN 12=00000010 -2WHEN 13=WHEN 14=00000001 -1WHEN 15=WHEN 16=WHEN 17=WHEN 18=00001000 -4WHEN 19=WHEN 20=WHEN 21=WHEN 22=WHEN 23=WHEN 24=WHEN 25=WHEN 26=WHEN 27=WHEN 28=WHEN 29=WHEN 30=WHEN 31=WHEN OTHERS=NULL;END CASE;ELSE INDEX0TONE0=912;CODE0010010HIGH=2047;0000001显然，该模块最主要的作用就是给音符输入预设频率值，因为，电子琴最终实现乐曲演奏就是输出不同频率的正弦波，此模块就是将二进制发声信号转化为对应的频率。32 TONE模块的符号编辑图2.2.1音调发生模块文本程序：TONE.VHD采用VHDL语言编程产生音阶的分频预置值。ENTITY TONE I