乐曲演奏电路设计

乐曲自动演奏电路设计——电子设计自动化（EDA）实例2013年11月13日2/4/2023知识回顾可编程逻辑器件时钟模块电源模块输入设备输出设备可编程开发系统EDA开发软件编程计算机2一、乐曲演奏电路设计乐谱编程下载音乐播放音乐编码3“东方红一号”卫星发射及乐曲播放41970年中国发射的第一颗人造卫星因安装模拟演奏《东方红》乐曲的音乐仪器而得名“东方红一号”。最有影响的音乐电路

《东方红》音乐演奏电路全部用晶体管分立元件做成。据统计，整个乐音装置共用了110多个三极管、约150个二极管以及大量的电阻和电容等。5数百个晶体管要焊接起来就是个浩大工程，何况设计调试呢？

“东方红一号”卫星上的音乐演奏器电路图6二、《东方红》乐曲实现过程3.2.1.确定乐谱音乐编码原理音乐编码实现72.1确定乐谱82.2音乐编码原理音调控制——音符的频率值音长控制——音符持续时间92.2音乐编码原理

1

2

3

4

5

6

7高音低音中音10音名频率（Hz）音名频率（Hz）音名频率（Hz）低音1261.6中音1523.3高音11046.5低音2293.7中音2587.3高音21174.7低音3329.6中音3659.3高音31318.5低音4349.2中音4698.5高音41396.9低音5392中音5784高音51568低音6440中音6880高音61760低音7493.9中音7987.8高音71975.52.2音乐编码原理115十六分音符5八分音符5四分音符5-二分音符5---全音符简谱记法名称1/41/2124节拍2.2音乐编码原理备注:带附点的音符：5.=5+5122.2音乐编码原理低音3低音5低音6音符频率（Hz）329.6392440音符音长（节拍）21+1/21/2音名低音3低音5低音6参数132.3音乐编码的实现可预置数分频计数器音乐播放

产生高低不同的音调参考时钟频率6MHz预置数产生器输入音符音调发生器14低音3低音5低音6音符频率（Hz）329.6392440分频比910276536818预置数728187309565低音3低音5低音6音名参数2.3音乐编码的实现152.3音乐编码的实现分频计数器

控制音长6MHz参考时钟频率音长控制器产生节拍定时信号16分频比=2.3音乐编码的实现以《东方红》音乐为例，乐曲中最短音符的音长是1/2节拍，假定1拍是1s，《东方红》音乐的最短音符时长就是0.5s。此音长控制器的目标就是产生一周期为0.5秒（2Hz）的方波信号，用于控制音符的演奏时间，音符持续时间越长，音长计数器计数状态就越多。17音符产生电路按节拍要求产生乐曲演奏需要的音符。2.3音乐编码的实现音长控制器音符产生电路音调发生器音乐播放参考时钟频率乐曲产生电路总体框图

18

casecount0is--存储自动演奏部分的乐曲--东方红乐谱--演奏音符中音5，时长1swhen00=>index0<=12;when01=>index0<=12;--演奏音符中音5，时长0.5swhen02=>index0<=12;--演奏音符中音6，时长0.5swhen03=>index0<=13;--演奏音符中音2，时长2swhen04=>index0<=9;when05=>index0<=9;when06=>index0<=9;when07=>index0<=9;…………….音符产生电路部分代码19三、课堂讨论本设计中如果需要更换演奏曲目，如