实验六音乐播放器设计.doc

南昌大学实验报告学生姓名： 学 号： 专业班级： 实验类型： □验证 □综合 ■设计 □创新 实验日期： 2010 实验六 乐曲播放器设计实验目的1) 使用层次化设计方法，实现乐曲播放器的设计。乐曲选取《梁祝》中化蝶部分。2) 学会建立.mif格式文件以及如何定制LPM_ROM元件；3) 学会读音乐简谱。 4) 熟悉实验设备和软件，掌握实验操作。 实验内容和要求使用数控分频器设计硬件乐曲演奏电路，乐曲选取《梁祝》中化蝶部分。三、设计思想主系统由3个模块组成，顶层文件名为SONG.vhd，其内部有三个功能模块：NOTETABS.vhd（类似于人的手指）、TONETABA.vhd（类似于琴键）SPEAKERA.vhd（类似于琴弦或音调发生器）。 图1、RTL Viewer得到的演奏电路结构图工作原理：（1）音符的频率可以由上图中的SPEAKERA获得，这是一个数控分频器。由期CLK端输入一具有较高频率（6MHZ）的信号，通过SPEAKERA分频后由SPKOUT输出，由于直接从数控分频器中出来的输出信号是脉宽极窄的脉冲式信号，为了有利于驱动扬声器，需另加一个D触发器以均衡其占空比，但这时的频率将是原来的1/2.SPEAKER对CLK输入信号的分频比由11位预置数TONE决定。SPKOUT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TONE与SPKOUT的输出频率就有了对应关系。例如在TONETABA模块中若取TONE=1036,将发出音符为“3”音的信号频率。实际上，只要各个音符间的相对频率关系不变，演奏出的乐曲听起来都不会"走调"。在TONETABA模块我用了如下代码以保持各个音符间的相对频率关系不变：CASE INDEX ISWHEN "0000" => TONE<="11111111111";CODE<="0000";HIGH<='0';--2047WHEN "0001" => TONE<="01100000101";CODE<="0001";HIGH<='0';--773WHEN "0010" => TONE<="01110010000";CODE<="0010";HIGH<='0';--912WHEN "0011" => TONE<="10000001100";CODE<="0011";HIGH<='0';--1036WHEN "0101" => TONE<="10010101101";CODE<="0101";HIGH<='0';--1197WHEN "0110" => TONE<="10101011100";CODE<="0110";HIGH<='0';--1290WHEN "0111" => TONE<="10101011100";CODE<="0111";HIGH<='0';--1372WHEN "1000" => TONE<="10110000010";CODE<="0001";HIGH<='1';--1410WHEN "1001" => TONE<="10111001000";CODE<="0010";HIGH<='1';--1480WHEN "1010" => TONE<="11000000110";CODE<="0011";HIGH<='1';--1542WHEN "1100" => TONE<="11001010110";CODE<="0101";HIGH<='1';--1622WHEN "1101" => TONE<="11010000100";CODE<="0110";HIGH<='1';--1668WHEN "1111" => TONE<="11011000000";CODE<="0001";HIGH<='1';--1728WHEN OTHERS =>NULL; --INDEX为0001时，CODE=1,HIGH-0表示低音1，TONE=773分频比为COUNT11-TONE=2047-773=1274-- INDEX为1000时，CODE=1,HIGH-1表示中音1，TONE=1410分频比为COUNT11-TONE=2047-1410=637-- INDEX为1111时，CODE=1,HIGH-1表示高音1，TONE=1728分频比为COUNT11-TONE=2047-1728=3191247=2*637=2*2*319表示每两个八度音之间的频率相差一倍（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 ，模块TONETABA RA的功能首先是SPEAKERA提供决定所发音符的分频预置数，而此数在SPEAKERA输入口停留的时间即为此音符的节拍值。模块TONETABA是乐曲简谱码对应的