把编好的程序烧制到现场可编程逻辑器件中,然后通过控制输入电路把乐谱输入到,产生不同的频率驱动扬声器,发出不同的乐谱同时也把发出的乐谱符号通过显示器输出设计思路通过可编程逻辑器件和硬件描述引言来实现电子琴的基本部分和发挥部分的设计。对于基本部分，设计的主体是数控分频器，对输入的频率进行分频，得到各个音阶对应的频率最为输出。对于发挥部分，则在原设计的基础上，增加个乐曲存储模块，代替了键盘输入，产生节拍控制数据存留时间和音阶选择信号，即在此模块中可存放个乐曲曲谱真值表，由个计数器来控制此真值表的输出，而由此计数器的计数时钟信号作为乐曲节拍控制信号，从而可以设计出个纯硬件的乐曲自动演奏电路。第二章单元电路设计顶层模块的设计采用的是自顶向下的设计方式，顶层模块由乐曲自动演奏，音调发生器和数控分频器三个模块组成。图即是顶层设计原理图。其中乐曲演奏部分又包括了键盘编码。设置个自动演奏键盘输入切换，即当时，选择自动演奏音乐存储器里面的乐曲，时，选择由键盘输入的信号，再对其进行编码，输出的都是八位二进制数，对应音调发生器的输入。控制输入电路显示电路扬声电路图顶层设计原理图自动演奏模块的设计为了实现扩展部分的设计，便需要多加上个音乐存储模块，该模块的作用是产生位发声控制输入，为或时可以选择自动演奏或者键盘输入，如果为，则而由存储在此模块中的位二进制数来作为发声控制输入，由此便可自动演奏乐曲。此模块的语言中包括两个进程，首先是对基准脉冲进行分频得到的脉冲，作为第二个进程的时钟信号，它的目的是控制每个音阶之间的停顿时间，此处便是，第二个进程是音乐的存储，可根据需要编写不同的乐曲。音调发生器模块的设计音调发生器的作用是产生获得音阶的分频预置值。当位发声控制输入中的位为高电平时，则对应音阶的数值将以端口输出，作为获得该音阶的分频预置值，该值作为数控分频器的输入，来对的脉冲进行分频，由此得到每个音阶相应的频率，例如输入，即对应的按键是，产生的分频系数便是由输出对应该音阶简谱的显示数码由输出指示音阶高度的显示，低电平有效。数控分频模块的设计数控分频模块的目的是对基准脉冲分频，得到七个音符对应频率。该模块的描述中包含了三个进程。首先对的基准脉冲进行分频得到的脉冲，然后按照输入的分频系数对的脉冲再次分频，得到的便是所需要的频率。而第三个进程的作用是在音调输出时再进行二分频，将脉冲展宽，以使扬声器有足够功率发音。第三章软件设计硬件描述语言简介的软件已发展得相当完善，利用硬件描述语言来实现程序的编制，这样硬件的功能描述可以完全在软件上实现。是用于逻辑设计的硬件描述语言，成为标准。它作为描述硬件电路的语言，有以下特点的宽范围描述能力使它成为高层次设计的核心，将设计人员的工作重心提高到了系统功能的实现与调试，而花较少的精力于物理实现。可以用简洁明确的代码描述来进行复杂控制逻辑的设计，灵活且方便，而且也便于设计结果的交流保存和重用。的设计不依赖于特定的器件，同个原码可以综合成或,方便了工艺的转换。是个标准语言，为众多的厂商支持，而且设计出来的电路大多数并行运行,因此移植性好且速度快。采用语言设计复杂数字电路的方法具有很多优点，其语言的设计技术齐全方法灵活支持广泛。它可以支持自顶向下和基于库的设计方法，而且还支持同步电路异步电路以及其他随机电路的设计，其范围很广，语言的语法比较严格，给阅读和使用都带来了极大的好处。软件设计本设计采用公司的软件系统来完成。采用自顶向下的设计方法。图为其软件流程图。软件设计采用结构化程序设计方法，功能模块各自，实际上在设计中将键盘输入和乐曲存储放在了个自动演奏模块中，软件设计的核心部分是数控分频器，键盘输入和乐曲储存都是提供给它相应的分频比。对输入的基准时钟进行多次分频，最终输出的就是想得到的音阶的频率。描述语言和仿真图详见附录。第四章结束语本设计利用超高速硬件描述语言实现了电子琴的自动演奏和键盘输入发音的简易功能，经过编程，综合，仿真，下载，芯片烧制，最终做出成品，测试情况良好，能够准确实现音阶的发音功能，可切换到自动演奏存储好的乐曲，可根据需要更改程序而实现不同的乐曲存储。在设计实验时，我本来想做个电子琴，可是由于对基础知识不够纯熟，最终没有成功，这个硬件演奏电路是之后匆忙整的，有很多粗糙的地放，主要是参考了实验教材上的程序，实验过程中，犯了很多应该避免三系统以及各个模块的仿真波形顶层模块底层模块底层模块表开发系统工作模式接口名称类型输入输出引脚号说明方波分频系统时钟高电平高音显示方波扬声器输出基于的电子琴设计摘要文中介绍了电子琴系统的整体设计,并基于超高速硬件描述语言在公司的Ⅱ系列的芯片上编程实现电子琴系统的设计包含四个模块,分别是控制输入电路显示电路和扬声器电路。其中模块的设计是整个电子琴系统设计的核心内容。四个模块的有机组合完成了电子琴自动演奏的功能。文中还详细介绍了功能模块的原理及其工作时序仿真图。本产品的特点是成本较低，性能稳定，精度高，有定的开发价值。关键词现场可编程逻辑器件超高速硬件描述语言电子琴系统自动演奏目录摘要关键字第章系统设计设计要求整体设计原理第二章单元电路设计顶层模块的设计自动演奏模块的设计音调发生模块的设计数控分频模块的设计第三章软件设计语言简介软件设计第四章结束语第五章参考文献第六章附录第章系统设计设计要求基本部分设计八音电子琴，由键盘输入来控制其对应的音响。发挥部分设计乐曲自动演奏器，由用户自己编制乐曲存入电子琴，电子琴可以完成自动演奏的功能。总体设计方案采用现场可编程逻辑器件制作，利用软件中的硬件描述语言编程进行控制，然后烧制实现采用来设计的原理图如图所示它由控制输入电路显示电路和扬声器电路组成。图采用设计的电子琴原理方框图控制输入电路主要是为用户设计的,起到个输入控制的作用是现场可编程逻辑器件,也是本设计方案的核心内容,它是实现电子琴运作的主要控制模块由设计者把编好的程序烧制到现场可编程逻辑器件中,然后通过控制输入电路把乐谱输入到,产生不同的频率驱动扬声器,发出不同的乐谱同时也把发出的乐谱符号通过显示器输出设计思路通过可编程逻辑器件和硬件描述引言来实现电子琴的基本部分和发挥部分的设计。对于基本部分，设计的主体是数控分频器，对输入的频率进行分频，得到各个音阶对应的频率最为输出。对于发挥部分，则在原设计的基础上，增加个乐曲存储模块，代替了键盘输入，产生节拍控制数据存留时间和音阶选择信号，即在此模块中可存放个乐曲曲谱真值表，由个计数器来控制此真值表的输出，而由此计数器的计数时钟信号作为乐曲节拍控制信号，从而可以设计出个纯硬件的乐曲自动演奏电路。第二章单元电路设计顶层模块的设计采用的是自顶向下的设计方式，顶层模块由乐曲自动演奏，音调发生器和数控分频器三个模块组成。图即是顶层设计原理图。其中乐曲演奏部分又包括了键盘编码。设置个自动演奏键盘输入切换，即当时，选择自动演奏音乐存储器里面的乐曲，时，选择由键盘输入的信号，再对其进行编码，输出的都是八位二进制数，对应音调发生器的输入。控制输入电路显示电路扬声电路图顶层设计原理图自动演奏模块的设计为了实现扩展部分的设计，便需要多加上个音乐存储模块，该模块的作用是产生位发声控制输入，为或时可以选择自动演奏或者键盘输入，如果为，则而由存储在此模块中的位二进制数来作为发声控制输入，由此便可自动演奏乐曲。此模块的语言中包括两个进程，首先是对基准脉冲进行分频得到的脉冲，作为第二个进程的时钟信号，它的目的是控制每个音阶之间的停顿时间，此处便是，第二个进程是音乐的存储，可根据需要编写不同的乐曲。音调发生器模块的设计音调发生器的作用是产生获得音阶的分频预置值。当位发声控制输入中的位为高电平时，则对应音阶的数值将以端口输出，作为获得该音阶的分频预置值，该值作为数控分频器的输入，来对的脉冲进行分频，由此得到每个音阶相应的频率，例如输入，即对应的按键是，产生的分频系数便是由输出对应该音阶简谱的显示数码由输出指示音阶高度的显示，低电平有效。数控分频模块的设计数控分频模块的目的是对基准脉冲分频，得到七个音符对应频率。该模块的描述中包含了三个进程。首先对的基准脉冲进行分频得到的脉冲，然后按照输入的分频系数对的脉冲再次分频，得到的便是所需要的频率。而第三个进程的作用是在音调输出时再进行二分频，将脉冲展宽，以使扬声器有足够功率发音。第三章软件设计硬件描述语言简介的软件已发展得相当完善，利用硬件描述语言来实现程序的编制，这样硬件的功能描述可以完全在软件上实现。是用于逻辑设计的硬件描述语言，成为标准。它作为描述硬件电路的语言，有以下特点的宽范围描述能力使它成为高层次设计的核心，将设计人员的工作重心提高到了系统功能的实现与调试，而花较少的精力于物理实现。可以用简洁明确的代码描述来进行复杂控制逻辑的设计，灵活且方便，而且也便于设计结果的交流保存和重用。的设计不依赖于特定的器件，同个原码可以综合成或,方便了工艺的转换。是个标准语言，为众多的厂商支持，而且设计出来的电路大多数并行运行,因此移植性好且速度快。采用语言设电路显示电路和扬声器电路组成。图采用设计的电子琴原理方框图控制输入电路主要是为用户设计的,起到个输入控制的作用是现场可编程逻辑器件,也是本设计方案的核心内容,它是实现电子琴运作的主要控制模块由设计者把编好的程序烧制到现场可编程逻辑器件中,然后通过控制输入电路把乐谱输入到,产生不同的频率驱动扬声器,发出不同的乐谱同时也把发出的乐谱符号通过显示器输出设计思路通过可编程逻辑器件和硬件描述引言来实现电子琴的基本部分和发挥部分的设计。对于基本部分，设计的主体是数控分频器，对输入的频率进行分频，得到各个音阶对应的频率最为输出。对