标题: 电子琴verilog hdl设计 [打印本页]
作者: 123zhc13 时间: 2018-5-16 15:58
标题: 电子琴verilog hdl设计
硬件电子琴设计
设计要求：
（1）按下KEY1~KEY7 分别表示中音的DO、 RE 、 ME、 FA、 SOL、 LA、 SI.
（2）按住KEY8同时按KEY1~KEY7 分别表示高音的DO、 RE 、 ME、 FA、 SOL、 LA、 SI；
（3）按下相应的键有对应LED灯指示；
其他要求：
（1）晶振为12 MHz.，采用CPLD 器件为ALTERA 的EPM7064AEL144-7N。
1.2 乐曲自动演奏机
设计要求：
（1）可以在电路上能自动演奏乐曲，在这里我们采用的是贝多芬的《欢乐颂》；
（2）有相应的LED灯指示高低音；
其他要求：
（1）晶振为12 MHz；
（2） 采用CPLD 器件，为ALTERA 的EPM7064AEL144-7N。
1.3 硬件电子琴设计+乐曲自动演奏机
最初我们选择的设计是电子琴，但是由于电子琴的设计较为基础，因此我们对电子琴的设计进行了改进，将其与乐曲自动演奏相结合，要求如下：
设计要求：
（1）按下KEY1—KEY7 分别表示中音的DO、 RE 、 ME、 FA、 SOL、 LA、 SI；
（2）对于电子琴，按下相应的键有对应LED灯指示；
（3）可以在电路上能自动演奏乐曲，在这里我们采用的是贝多芬的《欢乐颂》，且有相应的LED灯指示高低音；
（4）能实现电子琴和乐曲自动演奏功能的切换。
其他要求：
（1）晶振为12 MHz；
（2）采用CPLD 器件为ALTERA 的EPM7064AEL144-7N。
2 整体规划
2.1 设计分析
根据设计要求，由于乐曲自动演奏机和硬件电子琴的设计已经存在，我们对已有的设计进行修改，形成两个不同功能的模块，然后采用元件例化，拼接两个模块，同时附加一个选择功能模块，以实现乐曲自动演机和硬件电子琴两个功能。
2.1.1 硬件电子琴分析
对于硬件电子琴，参考了实验时使用的程序，已经达到的要求有：
（1）按下key1~key7 分别表示中音的DO、 RE 、 ME、 FA、 SOL、 LA、 S；
（2）按下相应的键有对应LED灯指示。
2.1.2 乐曲自动演奏机分析
对于乐曲自动演奏机，参考了实验时使用的程序，已经达到的要求有：
（1）可以在电路上能自动演奏乐曲，在这里我们采用的是贝多芬的《欢乐颂》
（2）有相应的LED灯指示高低音。
而对于其他要求：
（1）晶振为12 MHz.；
（2）采用CPLD 器件为ALTERA 的EPM7064SL-44。
我们在实验箱验证时，先按照实验箱芯片和晶振进行就修改，在实验箱上确认实验相应功能之后，我们在对应模块的频率数值进行修改，并在对管脚重新锁定即可。
2.1.3 整体设计分析
整体设计要求：用key8实现两个功能切换。添加一个选择器，以实现两个功能切换。当key8键没有按下时，电路实现硬件电子琴功能，当key8键按下之后，电路实现乐曲自动演奏机。由于不存在现成可以借鉴的，于是，课程设计任务重心就放在了选择器模块的编写以及整体电路的合成上。
2.2 顶层模块输入输出
file:///C:\Users\User\AppData\Local\Temp\ksohtml\wpsF672.tmp.png
图2-1 顶层文件图形
管脚说明：
输入：时钟信号——clk ,按键——[6:0]key ,功能切换键——key7
输出：LED灯——[6:0]led ，蜂鸣器——beep；
Key0: DO key1: RE key2: ME key3:FA key4: SOL
key5: LA key6: SI key7:功能切换键
2.3 设计流程
file:///C:\Users\User\AppData\Local\Temp\ksohtml\wpsF673.tmp.png
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