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《2015-2020年中國(guó)組合飼料市場(chǎng)供需預(yù)測(cè)及未來(lái)前景預(yù)測(cè)報(bào)告》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、泉州師范學(xué)院畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題目基于FPGA的電子琴設(shè)計(jì)物理與信息工程學(xué)院電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)2007級(jí)學(xué)生姓名吳麗萍學(xué)號(hào)070303051指導(dǎo)教師曾永西職稱講師完成日期2011年3月30日教務(wù)處制19基于FPGA的電子琴設(shè)計(jì)泉州師范學(xué)院電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)070303051吳麗萍指導(dǎo)教師曾永西講師【摘要】介紹了基于FPGA的電子琴的工作原理和設(shè)計(jì)過(guò)程。用Altera公司的EP2C8Q208C8N芯片為核心器件,通過(guò)運(yùn)用硬件編程語(yǔ)言VHDL描述,在QuartusII平臺(tái)上,實(shí)現(xiàn)了電子琴的手動(dòng)彈奏和自動(dòng)演奏功能。本系統(tǒng)主要由音頻發(fā)生模塊
2、,鍵盤控制模塊和存儲(chǔ)器模塊組成。選擇手動(dòng)彈奏模式按鍵時(shí),按下音符鍵后就會(huì)選通相應(yīng)的頻率輸出;選擇自動(dòng)演奏模式按鍵時(shí),儲(chǔ)存器會(huì)將編寫好的音樂(lè)信息依次取出,去選通各個(gè)對(duì)應(yīng)的頻率輸出,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)演奏。音頻發(fā)生器由分頻器來(lái)實(shí)現(xiàn),可產(chǎn)生16個(gè)頻率,這些頻率經(jīng)放大后驅(qū)動(dòng)喇叭,從而發(fā)出聲音。【關(guān)鍵詞】FPGA;QuartusII;VHDL;電子琴;音符19目錄第1章引言.31.1課題分析31.2VHDL語(yǔ)言和QUARTUSII環(huán)境簡(jiǎn)介31.2.1VHDL簡(jiǎn)介31.2.2QuartusII簡(jiǎn)介3第2章方案選擇及原理分析42.1方案比較42.2電子琴設(shè)計(jì)原理
3、42.2.1分頻模塊設(shè)計(jì)方法52.2.2按鍵模塊設(shè)計(jì)方法62.2.3頂層模塊設(shè)計(jì)方法...................................................................................................62.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要組成部分6第3章硬件設(shè)計(jì)63.1現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA簡(jiǎn)介63.2按鍵模塊及其功能73.3顯示電路模塊及功能7第4章軟件設(shè)計(jì)74.1系統(tǒng)的流程74.2設(shè)計(jì)模塊74.2.1自動(dòng)演奏模塊94.2.2音階發(fā)生器模塊94.2.3數(shù)控分頻模塊10第
4、5章軟硬件的系統(tǒng)測(cè)試10結(jié)論10參考文獻(xiàn)11致謝11附錄I歌譜..................................................................................................................................12附錄Ⅱ電路圖...14附錄III程序..1419第一章引言電子琴作為音樂(lè)與科技的產(chǎn)物,在電子化和信息化的時(shí)代,為音樂(lè)的大眾化做出了很大的貢獻(xiàn),歌曲的制作大多數(shù)都要由電子琴來(lái)完成,然后通過(guò)媒介流傳開(kāi)來(lái),電視劇和電影的插曲
5、、電視節(jié)目音效、甚至你的手機(jī)鈴聲,都很可能包含電子琴的身影。1.1課題分析隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展,由于FPGA/CPLD具有高速、高可靠性、串并行工作方式等突出優(yōu)點(diǎn),所以在電子設(shè)計(jì)中受到廣泛的應(yīng)用,并且它代表著未來(lái)EDA設(shè)計(jì)的方向。FPGA/CPLD的設(shè)計(jì)采用了高級(jí)語(yǔ)言,例如VHDL語(yǔ)言,AHDL語(yǔ)言。從而進(jìn)一步打破了軟硬件之間的界限,加速了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程,縮短了設(shè)計(jì)周期。所以采用FPGA/CPLD取代傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)集成電路、接口電路已經(jīng)成為電子技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)代表了當(dāng)今電子設(shè)計(jì)技術(shù)的最新發(fā)展方向,它的基本特征是:
6、設(shè)計(jì)人員按照“自頂向下”的設(shè)計(jì)方法,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和功能劃分,系統(tǒng)的關(guān)鍵電路用一片或幾片集成電路(FPGA/CPLD)實(shí)現(xiàn)。電子琴是數(shù)字電路中的一個(gè)典型應(yīng)用。在實(shí)際的硬件設(shè)計(jì)中用到的器件非常多,連線比較復(fù)雜,同時(shí)會(huì)產(chǎn)生比較大的延時(shí),從而造成測(cè)量誤差較大,可靠性不好。以EDA工具作為開(kāi)發(fā)手段,運(yùn)用VHDL硬件描述語(yǔ)言將使整個(gè)系統(tǒng)大大簡(jiǎn)化,提高了電子琴整體的性能和可靠性。1.2VHDL語(yǔ)言和QUARTUSII環(huán)境簡(jiǎn)介1.2.1VHDL語(yǔ)言簡(jiǎn)介VHDL是超高速集成電路硬件描述語(yǔ)言,是一種用于電路設(shè)計(jì)的高級(jí)語(yǔ)言。它出現(xiàn)于80年代后期,最初
7、是由美國(guó)國(guó)防部開(kāi)發(fā)出來(lái)的,是為了供美軍用來(lái)提高設(shè)計(jì)的可靠性和縮減開(kāi)發(fā)周期的一種使用范圍較小的設(shè)計(jì)語(yǔ)言。VHDL主要是應(yīng)用在數(shù)字電路的設(shè)計(jì)中。目前,它在中國(guó)的應(yīng)用多數(shù)是用在FPGA/CPLD/EPLD的設(shè)計(jì)中,同時(shí)也被一些實(shí)力較為雄厚的單位用來(lái)設(shè)計(jì)ASIC。VHDL具有多層次描述系統(tǒng)硬件功能的能力,支持自頂向下和基于庫(kù)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。其開(kāi)發(fā)流程:在頂層用方框圖或硬件語(yǔ)言對(duì)電路的行為進(jìn)行描述后,進(jìn)行系統(tǒng)仿真驗(yàn)證和糾錯(cuò)。再用邏輯綜合優(yōu)化工具生成具體的門級(jí)邏輯電路的網(wǎng)表。然后通過(guò)適配器將網(wǎng)表文件配置于指定的目標(biāo)器件,產(chǎn)生最終下載文件或配置文件。最后把
8、適配后生成的下載或配置文件通過(guò)編程器或編程電纜下載到具體的FPGA/CPLD器件中去,以便進(jìn)行硬件調(diào)試和驗(yàn)證,而實(shí)現(xiàn)可編程的專用集成電路ASIC的設(shè)計(jì)。VHDL主要用于描述數(shù)字系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),行為