文档介绍：摘要
在EDA开发工具Quartus II ,采用VHDL语言层次化和模块化的设计方法,通过音符编码的设计思想,预先定制乐曲,实现动态显示乐曲演奏电路的设计,并在此基础上,基于同一原理,使此电路同时具备了简易电子琴的功能,使基于CPLD/FPGA芯片的乐曲播放数字电路得到了更好的优化,提高了设计的灵活性和可扩展性。
关键字:EDA;Quartus II;VHDL;CPLD/FPGA;乐曲演奏电路;简易电子琴
ABSTRACT
Based on the QuartusII-the EDA development tool, this design has adopted the method of classification and modularization of VHDL level. Through the concept of note coding, the design of dynamic music-displaying circuit is realized after the position has been made in advance. On the basis of the above and the same principle, this electric circuit has the same function of a simple an. The design of CPLD/FPGA chip-based music-displaying digital circuit is greatly improved, and the flexibility and expansibility of the design are improved as well.
Key Words: EDA;Quartus II;VHDL;CPLD/FPGA;music-displaying circuit;simple an
目录
第1章绪论 1
研究背景 1
电子设计自动化发展史 2
EDA技术的涵义 2
EDA技术的发展史 2
EDA技术发展动态 3
研究思路及主要工作 4
第2章可编程技术简介 5
可编程逻辑器件FPGA/CPLD 5
硬件描述语言VHDL 7
开发软件QUARTUS Ⅱ 9
第3章系统设计 13
系统原理 13
音调的控制 14
音长的控制 14
系统结构 15
各模块分析与设计 16
定制《万水千山总是情》音符数据ROM 16
音符数据地址发生器模块 NOTETABS 17
预置数查表电路电路模块 ABA 17
发声频率产生模块 SPEAKERA 17
简易电子琴功能模块 ELECLOCK 18
第4章系统程序实现与仿真分析 19
各部分程序实现 19
在QUARTUSII 19
乐曲硬件演奏电路顶层设计VHDL实现 19
音符数据地址发生器模块NOTETABS程序与说明 21
ABA程序与说明 22
发声频率产生模块SPEAKERA程序与说明 25
简易电子琴功能模块ELECLOCK程序与说明 27
仿真结果分析 29
Speakera仿真 29
顶层文件仿真(包括电子琴部分)结果 31
顶层文件仿真(不包括电子琴)结果 32
简易电子琴单独仿真 33
第5章硬件验证 35
第六章结束语 39
参考文献 39
致谢 40
绪论
研究背景
随着电子技术的飞速发展,微电子技术的进步主要表现在大规模集成电路加工技术即半导体工艺技术的发展上,使得表征半导体的工艺水平的线宽已经达到了60nm,并在不断地缩小,面在硅片单位面积上,集成了更多的晶体管。集成电路设计正在不断地向超大规模,极低功耗和超高速的方向发展,电子产品的功能越来越强大,体积越来越小,功耗越来越低。
同时,利用可编程逻辑器件和EDA 技术使设计方法发生了质的变化。把以前“电路设计+硬件搭试+调试焊接”转化为“功能设计+软件模拟+仿真下载”。利用EDA 开发平台,采用可编程逻辑器件CPLD/FPGA 使硬件的功能可通过编程来实现,这种新的基于芯片的设计方法能够使设计者有更多机会充分发挥创造性思维,实现多种复杂数字逻辑系统的功能,将原来由电路板设计完成的工作放