西安工业大学北方信息工程学院中期报告.docVIP

西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）中期报告题目：简单电子琴电路设计 系 别 电子信息系 专 业 通信工程 班 级 B100308 姓 名 董又银 学 号 B10030802 导 师 张学智 杨丽娟 2014年3月22日1、 设计（论文）进展状况 系统设计分三个模块：乐曲自动演奏模块（AUTO）、音调发生模块（TONE）和数控分频模块(FENPIN)，系统的整体组装设计原理图如下： CODE6.0INDEX7.0 HIGH TONE010.0 TONE010.0CLK CLK2AUTO INDEX07.0INDEX27.0CLK1 SPKSTONE110.0 FENPIN INPUT OUTPUT CLK SPEAKER VCC AUTO TONEHANDAUTOoutputNOTE6.0outputHIGH1KEYBOARD7.0 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。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1 COUNT:=0;CLK2INDEX0INDEX0=00010000; -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.2.音调发生模块音调发生模块的作用是产生音阶的分频预置值。当8位发声控制输入信号中的某一位为高电平时，则对应某一音阶的数值将输出，该数值即为该音阶的分频预置值，分频预置值控制数控分频模块进行分频，由此得到每个音阶对应的频率。该模块的唯一输入信号INDEX对应就是自动模块中最后的输出INDEX0，音符显示信号CODE，高低音显示信号HIGH和音符分频系数都是根据音符输入确定的。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。3.数控分频模块数控分频模块是对时基脉冲进行分频，得到与0、1、2、3、4、5、6、7八个音符相对应的频率。该模块主要由4个工作进程组成。首先，根据系统时钟信号的输入得到时基脉冲以及计数器的值，而时钟信号在AUTO模块中便已给出，两者之间的设置关系类似于AUTO模块中第一个工作进程的设置。第二个PROCESS是此模块的核心，即由时基脉冲值转化为音符的频率。部分源程序如下：VARIABLE COUNT11:INTEGER RANGE 0 TO 2047; -定义频率计数器，从0到2047Hz IF(PRECLKEVENT AND PRECLK=1)THEN -时基脉冲为1时 IF COUNT11TONE1 THEN -频率计数器小于音符分频系数 COUNT11:=COUNT11+1;FULLSPKS=1; -计数加1，扬声器音频为1 ELSE COUNT11:=0;FULLSPKS=0;最后一个PROCESS则是用来设置扬声器输出信号的，扬声器信号由0和1控制，当且仅当前一个PROCESS中的FULLSPKS输出为1时，扬声器才有输出，再根据计数器取值来确定输出是1还是0。部分源程序如下：IF(FULLSPKSEVENT AND FULLSPKS=1)THEN -扬声器音频信号为1COUNT2:=NOT COUNT2;IF COUNT2=1THENSPKS=1; -扬声器输出为1ELSE SPK=0; 2、 存在问题及解决措施 编写程序时，如何定义1-8音阶? 解决方法：给每个音阶定义好频率值，对应的频率对应相应的音阶。 如何设定自动演奏和手动演奏?三、后期工作安排在设计好程序之后，在MaxplusII软件中进行仿真，检验程序是否