基于FPGA的简易电子琴设计.doc

1、皖西学院毕业论文设计 第 1 页 共 34 页 第 1 页 课程设计任务书 草鱼 草鱼 系别 ： p ork机械与电子工程学院 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 专业 ： pork电子与通信 学生姓名 学号 毕业论文（设计）题目 ： p ork草鱼 基于 FPGA 的简易电子琴设计 草鱼 毕业论文（设计）内容 ： pork草鱼 1、 pork设计一个简易的八音符电子琴 ,它可通过按键输入来控制音响 。 草鱼草鱼 2、 pork演奏时可以选择是手动演奏（由键盘输入

2、） 还是自动演奏已存入的乐曲 。 草鱼草鱼 3、p ork能够自动演奏多首乐曲 ， 鲤鱼 且每首乐曲可重复演奏 。 草鱼草鱼 毕业论文（设计）要求及应完成的工作 ： pork草鱼 草鱼 1、 pork可从图书馆 、 pork数据库等网上查找相关资料 ，鲤鱼 要求阅读与课题相关资料 60 篇以上 。 草鱼草鱼 草鱼 2、 pork按内容要求及进度安排完成表格 、 pork论文等毕业设计任务 。 草鱼 进度安排 毕业论文（设计）各阶段名称 起 草鱼 止 草鱼 日 草鱼 期 1 下达任务书 ,查阅文献资料 2010.12.26 2011.2.1 2 初步提 出设计方案 ,完成开题报告 2011.2.

3、1 2011.3.6 3 设计与实施方案 ,完成中期检查要求 2011.3.6 2011.4.15 4 完成毕业设计任务 ,完成毕业论文的撰写 2011.4.15 2011.5.29 5 毕业论文评阅 ,学生答辩 2011.5.29 2011.6.12 应收集的资料 、 pork主要参考文献及实习地点 ： pork草鱼 1、 pork与 FPGA相关的资料 ； pork草鱼 2、 pork与 VHDL相关的资料 ； p ork草鱼 3、 pork音乐知识方面的资料 ； pork 指导教师签 字 : 草鱼 郑大腾 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼

4、 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼草鱼 2010 年 12月 26 日 系主任签字 ： pork草鱼 草鱼 年 草鱼 草鱼 草鱼 月 草鱼 草鱼 草鱼 日 开题报告 草鱼 皖西学院毕业论文设计 第 2 页 共 34 页 第 2 页 草鱼 系别 ： p ork 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 机电学院 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草 鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 专业 ： pork电子信息科学与技术 学生姓名 王春 学号 2

5、0071272 指导教师 郑大腾 职称 教授 所选题目名称 ： p ork草鱼 基于 FPGA 的简易电子琴设计 课题研究现状 ： pork草鱼 我们生活在一个信息时代 ， 鲤鱼 各种电子产品层出不穷 ， 鲤鱼 作为一个电子信息专业的学生 ， 鲤鱼 了解这些电子产品的基本组成和设计原理是十分必要的 ， 鲤鱼 我们学习的是 EDA 相关的理论知识 ， 鲤鱼 而课程设计正是对我们学习的理论的实践与巩固 。 草鱼 本设计主要介绍的是一个用超高速硬件描述语言 VHDL 设 计的一个具有若干功能的简易电子琴 ， 鲤鱼 其理论基础来源于计算机组成原理的时钟分频器 。 草鱼草鱼 EDA 技术是在电子 CAD

6、 技术基础上发展起来的计算机软件系统 ， 鲤鱼 是指以计算机为工作平台 ， 鲤鱼 融合了应用电子技术 、 pork计算机技术 、 pork信息处理及智能化技术的最新成果 ， 鲤鱼 进行电子产品的自动设计 。 草鱼 草鱼利用 EDA 工具 ， 鲤鱼 电子设计师可以从概念 、 pork算法 、 pork协议等开始设计电子系统 ， 鲤鱼 大量工作可以通过计算机完成 ， 鲤鱼 并可以将电子产品从电路设计 、 pork性能分析到设计出 IC 版图或PCB 版图的整个过程的计 算机上自动处理完成 。 草鱼 现在对 EDA 的概念或范畴用得很宽 。草鱼 包括在机械 、 pork电子 、 pork通信 、 p

7、ork航空航天 、 pork化工 、 pork矿产 、 pork生物 、 pork医学 、 pork军事等各个领域 ， 鲤鱼都有 EDA 的应用 。 草鱼 目前 EDA 技术已在各大公司 、 pork企事业单位和科研教学部门广泛使用 。 草鱼 例如在飞机制造过程中 ， 鲤鱼 从设计 、 pork性能测试及特性分析直到飞行模拟 ， 鲤鱼 都可能涉及到 EDA 技术 。 草鱼 本文所指的 EDA 技术 ， 鲤鱼 主要针对电子电路设计 、 porkPCB 设计和 IC 设计 。 草鱼 草鱼 课题研究目的 ： pork草鱼 本次设计的目的就是在掌握 计算机组成原理理论的 基础上 ， 鲤鱼 了解 EDA

8、 技术 ， 鲤鱼 掌握 VHDL 硬件描述语言的设计方法和思想 ， 鲤鱼 通过学习的 VHDL 语言结合电子电路的设计知识理论联系实际 ， 鲤鱼 掌握所学的课程知识 ， 鲤鱼 例如本课程设计就是基于所学的计算机原理中的时钟分频器和定时器的基础之上的 ， 鲤鱼 通过本课程设计 ， 鲤鱼 达到 巩固和 综合 运用 计算机原理中的知识 ， 鲤鱼 理论联系实际 ， 鲤鱼 巩固所学理论知识 ， 鲤鱼 并且 提高 自己通过所学理论 分析 、 pork解决计算机 实际问题的能力 。 草鱼 皖西学院毕业论文设计 第 3 页 共 34 页 第 3 页 课题研究内容 ： pork草鱼 基于 MAX+PLUS 平台

9、 ， 鲤鱼 运用 VHDL 语言对简易电子琴的各个模块进行设计 ， 鲤鱼 并使用 EDA 草鱼 工具对 各模块 进行仿真验证 。 草鱼 本设计包含如下三个模块 ： pork乐曲自动演奏模块 ， 鲤鱼 音调发生模块 ， 鲤鱼 数控分频模块 ， 鲤鱼 最后 把各个模块整合后 ， 鲤鱼 通过电路的输入输出对应关系连接起来 。 草鱼 本课程设计主要是利用硬件描述语言 VHDL 的设计思想 ， 鲤鱼 采用自顶向下的方法 ， 鲤鱼 划分模块来设计简易电子琴中的几个模块 。 草鱼 通过课程设计深入理解和掌握计算机 的基本知识 ， 鲤鱼 并且掌握课堂上所学到的理论知识 ， 鲤鱼 达到课程设计的目的 。 草鱼草

10、鱼 草鱼 课题研究计划 ： pork草鱼 进行电路分析 草鱼 ， 鲤鱼 通过电路分析 ， 鲤鱼 确定整个电路大概的规模 草鱼 。 草鱼草鱼 进行电路分析 ， 鲤鱼 通过电路分析 草鱼 ， 鲤鱼 确定该电路该具有那些功能 ， 鲤鱼 有那些模块 ， 鲤鱼 各个模块之间是怎样联系的 ， 鲤鱼 以及怎样组合的 草鱼 。 草鱼草鱼 建立仿真 ， 鲤鱼 通过对电路的分析 ， 鲤鱼 我们要确定仿真图的结构是怎么样的 ， 鲤鱼 使得仿真得以实现 ， 鲤鱼 完成需求 。 草鱼草鱼 电路模块的拼装 ， 鲤鱼 组装成一个电路 草鱼 进行程序设计 ， 鲤鱼 包裹主程序 ， 鲤鱼 调试 ， 鲤鱼 调试整个的电路的功能

11、， 鲤鱼 看各个功能是否能 正常运行 ， 鲤鱼 并找出程序中的错误 ， 鲤鱼 改正这些错误 草鱼 。 草鱼 草鱼 撰写毕业论文及答辩 。 草鱼 草鱼 主要参考文献 ： pork草鱼 1 草鱼 曹昕燕 ,周凤臣 .EDA 技术实验与课程设计 .北京 :清华大学出版社 ,2006 草鱼 2 张亦华 ,延明 . 草鱼 数字电路 EDA 入门 .北京 :北京邮电大学 出版社 ,2003 草鱼3 王爱英 .计算机组成与结构 .北京 :清华大学出版社 ,2007草鱼 4 草鱼 杨刚 ,龙海燕 .现代电子技术 VHDL 与数字系统设计 .北京 :电子工业 出版社 ,2004草鱼 5 草鱼 高书莉 、 por

12、k罗朝霞 . 草鱼可编程逻辑设计技术及应用 M.北京 ： p ork人民邮电出版社 ， 鲤鱼 2001 年（第一版） 。 草鱼 6 草鱼 黄正谨 、 pork徐坚 、 pork章小丽等 . 草鱼 CPLD 系统设计技术入门与应用 M.北京 ： pork电子工业出版社 ， 鲤鱼2002 年（第一版） 。 草鱼 7 草鱼 潘松 、 pork黄继业 . 草鱼 EDA 技术实用教程 M.北京 ： pork科学出版社 ， 鲤鱼 2002年（第一版） 。 草鱼草鱼 草鱼 皖西学院本科毕业论文（设计）中期检查表 草鱼 皖西学院毕业论文设计 第 4 页 共 34 页 第 4 页 系别 ： p ork 草鱼 草

13、鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 机电学院 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 专业 ： pork电子信息科学与技术 毕业论文（设计）题目 ： p ork草鱼 基于 FPGA 简易电子琴设计 草鱼 学生姓名 王春 学 草鱼 号 20071272 指导教师 郑大腾 职 草鱼 称 教授 计划完成时间 ： p ork 草鱼 2010.12.26 2011.6.12 毕 业论文（设计）的进度安排 ： pork草鱼 （ 1）收到任务书 ,查阅相关文献资料 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草 鱼 草鱼 草鱼 草鱼

14、 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 2010.12.26 2011.2.1 草鱼 （ 2）初步提出设计方案 ,完成开题报告 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 2011.2.12011.3.6 草鱼 （ 3）设计与实施方案 ,完成中期检查要求 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 2011.3.6 2011.4.15 草鱼 （ 4）完成毕业设计任务 ,完成毕业论文的撰写 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 2011.4.15 2011.5.29 草鱼 （ 5）毕 业论文评阅 ,做答辩准备 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼

15、 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 2011.5.29 2011.6.12 完成情况 ： pork草鱼 经过前期的查阅相关资料和咨询 ， 鲤鱼 基本对课题有了深一步的了解 。 草鱼 在了解设计目的和相关内容后我着手查阅 EDA、 porkFPGA、 porkVHDL 相关资料 ， 鲤鱼 了解有关知识 ， 鲤鱼基本会操作应用软件 。 草鱼 准备工作做好之后就开始规划设计思路 ， 鲤鱼 目前已经初步设计出电子琴的工作原理图 ， 鲤鱼 大体知道我所设计的电子琴是由三个基 本模块组成的 ， 鲤鱼 它们分别是乐曲自动演奏模块 ， 鲤鱼 音调发生模块 ， 鲤鱼 数控分频模块 ， 鲤鱼

16、同时我还对各个模块进行了分析乐曲自动演奏模块 ， 鲤鱼 音调发生模块 ， 鲤鱼 数控分频模块 。 草鱼 论文的初稿基本已经形成 ， 鲤鱼有待进一步加工修饰 。 草鱼草鱼 指导教师意见 ： pork草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草 鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 年 草鱼 草鱼 草鱼月 草鱼 草鱼 草鱼 日 备注 ： p ork 草鱼

17、 简易电子琴的设计 草鱼 草鱼 皖西学院毕业论文设计 第 5 页 共 34 页 第 5 页 学生姓名 ： pork王春 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼指导老师 ： pork郑大腾 草鱼 摘要 草鱼 本系统是采用 EDA 技术设计的一个简易的八音符电子琴 ， 鲤鱼 该系统基于计算机中时钟分频器的原理 ， 鲤鱼 采用自顶向下的设计方法来实现 ， 鲤鱼 它可以通过按键输入来控制音响 。 草鱼 多功能电子琴的设计是 在原有普通电子琴的基础上进行扩充的一个设计 。 草鱼 该电 子琴的设计大体 可以由 三个模块构成 ， 鲤鱼 分别 是 电子琴发声模块 、 pork存储器模块和选择控制模块 。 草

18、鱼 用超高速硬件描述语言 VHDL 编程 可以 实现各个模块的功能 。 草鱼 不仅 能实现弹琴和演奏的功能 ， 鲤鱼 它还能实现 “复读 ”的功能 ， 鲤鱼 就是可以 存储任意一段音乐 ， 鲤鱼 并且 可以 即时的播放出来 。 草鱼 系统实现是 用硬件描述语言 VHDL按 照 模块化方式进行设计 ， 鲤鱼 然后 进行编程 、 pork时序仿真 、 pork总体 整合 。 草鱼 本系统 的 功能比较齐全 ， 鲤鱼 有一定的 现实 使用 的 价值 。 草鱼 本 文中介绍了电子琴系统的整体 的 设计 ,并基于超高速硬件描述语言 VHDL 在 相关的 芯片上编程实现 的 。 草 鱼草鱼 草鱼 草鱼 关

19、键字 草鱼 电子琴 ； porkEDA； porkVHDL； pork音调发生 ； pork现场可编程逻辑器件 FPGA； pork超高速硬件描述语言 VHDL； por k电子琴系统 ； pork草鱼 Abstract 草鱼 This 草鱼 system 草鱼 is 草鱼 designed 草鱼 using 草鱼 EDA 草鱼 technology 草鱼 a 草鱼 simple 草鱼 eight-note 草鱼keyboard, 草鱼 the 草鱼 system 草鱼 clock 草鱼 divider 草鱼 based 草鱼 on 草鱼 the 草鱼 principle 草鱼 of 草鱼 t

20、he 草鱼computer, 草鱼 using 草鱼 top-down 草鱼 design 草鱼 methodology 草鱼 to 草鱼 implement, 草鱼 it 草鱼 can 草鱼 be 草鱼controlled 草鱼 through 草鱼 the 草鱼 key 草鱼 input 草鱼 audio. 草鱼 Multi-function 草鱼 keyboard 草鱼 is 草鱼designed 草鱼 to 草鱼 be 草鱼 an 草鱼 ordinary 草鱼 keyboard 草鱼 in 草鱼 the 草鱼 original 草鱼 expansion 草鱼 on 草鱼 the 草鱼b

21、asis 草鱼 of 草鱼 a 草鱼 design. 草鱼 The 草鱼 design 草鱼 of 草鱼 the 草鱼 keyboard 草鱼 in 草鱼 general 草鱼 consists 草鱼 of 草鱼three 草鱼 modules, 草鱼 namely 草鱼 the 草鱼 keyboard 草鱼 sound 草鱼 modules, 草鱼 memory 草鱼 modules 草鱼and 草鱼 select 草鱼 the 草鱼 control 草鱼 module. 草鱼 Ultra 草鱼 high-speed 草鱼 hardware 草鱼 description 草鱼language

22、 草鱼 VHDL 草鱼 programming 草鱼 function 草鱼 of 草鱼 each 草鱼 module. 草鱼 Not 草鱼 only 草鱼 can 草鱼realize 草鱼 the 草鱼 function 草鱼 of 草鱼 playing 草鱼 and 草鱼 playing, 草鱼 it 草鱼 can 草鱼 achieve 草鱼 “repeat“ 草鱼皖西学院毕业论文设计 第 6 页 共 34 页 第 6 页 function, 草鱼 which 草鱼 can 草鱼 store 草鱼 any 草鱼 piece 草鱼 of 草鱼 music, 草鱼 and 草鱼 real-ti

23、me 草鱼 play 草鱼 out. 草鱼System 草鱼 implementation 草鱼 is 草鱼 to 草鱼 use 草鱼 hardware 草鱼 description 草鱼 language 草鱼 VHDL 草鱼modular 草鱼 way 草鱼 by 草鱼 design, 草鱼 then 草鱼 programming, 草鱼 timing 草鱼 simulation, 草鱼 integration. 草鱼 The 草鱼 system 草鱼 features 草鱼 a 草鱼 relatively 草鱼 complete, 草鱼 there 草鱼 is 草鱼 a 草鱼 certa

24、in 草鱼 value. 草鱼 This 草鱼paper 草鱼 introduces 草鱼 the 草鱼 overall 草鱼 design 草鱼 of 草鱼 the 草鱼 keyboard 草鱼 system, 草鱼 and 草鱼 based 草鱼on 草鱼 high 草鱼 speed 草鱼 hardware 草鱼 description 草鱼 language 草鱼 VHDL 草鱼 in 草鱼 Xilinxs 草鱼 Spartan 草鱼 草鱼 series 草鱼 2sc200PQ208-5 草鱼 chip 草鱼 programming. 草鱼 Keyword 草鱼 Keyboard;por

25、 k 草鱼 EDA;pork 草鱼 VHDL;pork 草鱼 tone 草鱼 occurred;pork 草鱼 草鱼 field 草鱼 programmable 草鱼 logic 草鱼 device 草鱼 FPGA;pork 草鱼 草鱼 ultra 草鱼 high-speed 草鱼 hardware 草鱼 description 草鱼 language 草鱼 VHDL;pork 草鱼 organ 草鱼 systems;pork草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 目 草鱼录 草鱼 草鱼 1 草鱼 草鱼引 草鱼 草鱼言 草鱼 1.1 草鱼 设计的目的 草鱼

26、 1.2 草鱼 设计的基本内容 草鱼 2 草鱼 草鱼FPGA、 p orkEDA、 p orkVHDL 简介 草鱼 皖西学院毕业论文设计 第 7 页 共 34 页 第 7 页 2.1 草鱼 FPGA 工作原理 草鱼 2.1.2 草鱼 FPGA 的基本特点 草鱼草鱼 2.2 草鱼 EDA 技术 草鱼 2.3 草鱼 硬件描述语言 VHDL 草鱼 2.3.1 草鱼 VHDL 的简介 草鱼 2.3.2 草鱼 VHDL 语言的特点 草鱼 2.3.3 草鱼VHDL 语言上机操作条件 草鱼 2.3.4 草鱼 VHDL 的设计流程 草鱼 3 草鱼 草鱼音乐知识介绍 草鱼 草鱼 4 草鱼 草鱼简易电子琴设计 草

27、鱼 4.1 系统设计的总思路 草鱼 4.2 程序设计的流程图 草鱼 4.3 简易电子琴的工作流程图 草鱼 4.4 简易电子琴中各模块的设计 草鱼 4.4.1 草鱼 乐曲自动演奏模块 草鱼 4.4.2 草鱼 音调发生模块 草鱼 4.4.3 草鱼 数控分频模块 草鱼 4.4.4 草鱼 顶层设计 草鱼 5 草鱼 系统仿真 草鱼 6 草鱼 草鱼结束语 草鱼 致谢 草鱼 参考文献 草鱼 附录 草鱼 1 草鱼 草鱼引 草鱼 草鱼言 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼草鱼 我们生活在一个信息 高速发达的 时代 ， 鲤鱼 各种 各样 电子产品层出不穷 。 草鱼 对于广大老百姓来说 ， 鲤鱼 电子琴可以说已经不再是什

28、么 “ 新鲜玩意 ” 了 ， 鲤鱼 它 现在 作为一种休闲和 娱乐的产品早就推出市面 ， 鲤鱼 面向百姓 ， 鲤鱼 进入了 我 们的生活 。 草鱼 作为一个电子信息皖西学院毕业论文设计 第 8 页 共 34 页 第 8 页 科学与技术专业的学生 ， 鲤鱼 了解这些电子产品的基本 的 组成和设计原理是十分必要的 ， 鲤鱼 我们学习 过了 计算机组成的理论知识 ， 鲤鱼 而 我所做的 课程设计正是对我 学习的理论进行实践和 巩固 。 草鱼 本设计主要介绍的是一个用超高速硬件 描述语言 VHDL设计的一个具有若干功能的简易电子琴 ； pork集科学性 ， 鲤鱼 先进性 ， 鲤鱼 创新性 ， 鲤鱼 实

29、用性于一体 ， 鲤鱼 其理论基础源 自 于计算机组成原理的时钟分频器 。 草鱼草鱼 草鱼 1.1 草鱼设计的 目的 草鱼 本次设计的目的就是在掌握 计算机组成原理理论 相关 的 基础上 ， 鲤鱼 了解 EDA 技术 ，鲤鱼 掌握 VHDL 硬件描述语言的设计方法和思想 ， 鲤鱼 通过学习的 VHDL 语言结合电子电路的设计知识理论联系实际 ， 鲤鱼 掌握所学的课程知识 ， 鲤鱼 例如本课程设计就是基于所学的计算机原理中的时钟分频器和定时器的基础之上的 ， 鲤鱼 通过本课程设计 ， 鲤 鱼达到 巩固和综合运用 计算机原理中的知识 ， 鲤鱼 理论联系实际 ， 鲤鱼 巩固所学理论知识 ，鲤鱼 并且

30、提高 自己通过所学理论 分析 、 pork解决计算机 相关的 实际问题的能力 。 草鱼草鱼 草鱼 1.2 草鱼设计的 基本内容 草鱼 基于 MAX+PLUS 平台 ， 鲤鱼 运用 VHDL 语言对简易电子琴的各个模块进行设计 ， 鲤鱼并使用 EDA 草鱼 工具对 各模块 进行仿真验证 。 草鱼 本设计包含如下三个模块 ： pork乐曲自动演奏模块 ， 鲤鱼 音调发生模块 ， 鲤鱼 数控分频模块 ， 鲤鱼 最后 把各个模块整合后 ， 鲤鱼 通过电路的输入输出对应关系连接起来 。 草鱼草鱼 草鱼 1.3 草鱼设计 方案 草鱼 为了实现这种有 “ 自动播放歌 曲” 和 “ 复读 ” 功能的多功能 简

31、易 电子琴 ， 鲤鱼 以下提供两种方案以供参考 ： p ork 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 方案一 ： pork采用单个的逻辑器件组合实现 。 草鱼 这样虽然比较直观 ， 鲤鱼 逻辑器件分工鲜明 ， 鲤鱼 思路也比清晰 ， 鲤鱼 一目了然 ， 鲤鱼 但是 因为 元器件种类 、 pork个数 非常 多 ， 鲤鱼 而 且 过于复杂的硬件电路也容易引起系统的精度不高 、 pork体积过大等 一系列的 不利因素 。 草鱼例如八个不同的音符是由八个不同的频率来控制 输出发声 的 ， 鲤鱼 而采用 这个方案需要 运用不同的分频器来对信号进行不同程度的 分频 。 草鱼 所用仪器之多显而易见 。 草鱼 草鱼 皖西

32、学院毕业论文设计 第 9 页 共 34 页 第 9 页 方案二 ： pork采用 VHDL 语言编程来实现电子琴的各项功能 。 草鱼 我这个 系统主要由电子琴发声模块 、 pork选择控制模块和储存器模块组成 的 。 草鱼 和方案一相比较 ， 鲤鱼 方案二就显得比较笼统 ， 鲤鱼 只是把整个系统分为了若干个 小 模块 ， 鲤鱼 却 不牵涉到具体的硬件电路 。 草鱼 但是我们必须看到 使 用超高速硬件描述语言 VHDL 的优势 ， 鲤鱼 它不仅具有良好的电路行为描述和系统描述的能力 并 且通俗易懂 。 草鱼 草鱼 草鱼 2 草鱼 草鱼FPGA、 porkEDA、 porkVHDL 简介 草鱼 草

33、鱼 2.1 草鱼EDA技术 草鱼 EDA（ Electronic 草鱼 Design 草鱼 Automation）就是 电子设计自动化 ， 鲤鱼 它是近 几年来迅速发展起来的计算机软件 、 pork硬件和 微电子技术交叉运用的现代电子科学 ， 鲤鱼 是 20 世纪 90 年代初从 CAD（计算机辅助设计） 、 porkCAM（计算机辅助制造） 、 porkCAT（计算机辅助测试） 、 porkCAE（计算机辅助工程）的概念发展而来的 。 草鱼 EDA 技术 是以计算机为工作平台 、 pork以 EDA 软件工具为开发环境 、 pork以硬件描述语言为设计语言 、 pork以ASIC（ Appl

34、ication 草鱼 Specific 草鱼 Integrated 草鱼 Circuits）为实现载体的电子产品自动化设计过程 。 草鱼 在 EDA 软件平台上 ， 鲤鱼 根据原理图或硬件描述语言 VHDL 完成的设计文件 ， 鲤鱼 自动的完成逻辑编译 、 pork化简 、 pork分割 、 pork综合及优化 、 pork布局布线 、 pork仿真 、 pork目标芯片的适配编译 、 pork逻辑映射和编程下载等工作 ； porkEDA 技术 是在电子 CAD 技术基础上发展起来的计算机软件系统 ， 鲤鱼 是指以计算机为工作平台 ， 鲤鱼 融合了应用电子技术 、pork计算机技术 、 por

35、k信息处理 及智能化技术的最新成果 ， 鲤鱼 进行电子产品的自动设计 。 草鱼 草鱼利用 EDA 工具 ， 鲤鱼 电子设计师可以从概念 、 pork算法 、 por k协议等开始设计电子系统 ， 鲤鱼 大量工作可以通过计算机完成 ， 鲤鱼 并可以将电子产品从电路设计 、 pork性能分析到设计出IC 版图或 PCB 版图的整个过程的计算机上自动处理完成 。 草鱼 在现在的电子设计领域 ， 鲤鱼 随着微电子技术的迅速的发展 ， 鲤鱼 无论是电路设计 、 pork系统设计还是芯片设计 ，鲤鱼 其设计的复杂程度都在不断地增加 ， 鲤鱼 而且电子产品更新步伐也 非常的迅速 。 草鱼 这样一来 ， 鲤鱼

36、 我们 仅仅依靠传统的手 工设计已经不再能满足 现在工艺的 要求 ， 鲤鱼 而电子设计自动化技术的发展给电子系统设计带来了革命性的变化 ， 鲤鱼 大部分设计工作都可以在计算机上借助 EDA 工具来完成 。 草鱼 现在对 EDA 的概念或范畴用得很宽 。 草鱼 包括在机械 、 pork电子 、 pork通信 、 pork航空航天 、 pork化工 、 pork矿产 、 pork生物 、 pork医学 、 pork军事等各个领域 ，皖西学院毕业论文设计 第 10页 共 34页 第 10 页 鲤鱼 都有 EDA 的应用 。 草鱼 目前 EDA 技术已在各大公司 、 pork企事业单位和科研教学部门广

37、泛使用 。 草鱼 例如在飞机制造过程中 ， 鲤鱼 从设计 、 pork性能测试及特性分析直到飞行模拟 ，鲤鱼都可能涉及到 EDA 技术 。 草鱼 本文所指的 EDA 技术 ， 鲤鱼 主要针对电子电路设计 、 porkPCB设计和 IC 设计 。 草鱼草鱼 草鱼 2.2 草鱼关于 FPGA介绍 草鱼 2.2.1 草鱼FPGA工作原理 草鱼 FPGA 采用了逻辑单元阵列 LCA（ Logic 草鱼 Cell 草鱼 Array）这样一个概念 ， 鲤鱼 内部包括可配置逻辑模块 CLB（ Configurable 草鱼 Logic 草鱼 Block） 、 pork输出输入模块 IOB（ Input 草鱼

38、Output 草鱼 Block）和内部连线（ Interconnect）三个部分 。 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 2.2.2 草鱼FPGA的基本特点 草鱼 （ 1）采用 FPGA 设计 ASIC 电路 (专用集成电路 )， 鲤鱼 用户不需要投片生产 ， 鲤鱼 就能得到合用的芯片 。 草鱼 草鱼草鱼 （ 2） FPGA 可做其它全定制或半定制 ASIC 电路的中试样片 。 草鱼 草鱼草鱼 （ 3） FPGA 内部有丰富的触发器和 I O 引脚 。 草鱼 草鱼草鱼 （ 4） FPGA 是 ASIC 电路中设计周期最短 、 pork开发费用最低 、 pork风险最小的器件之一 。草鱼 草鱼草鱼 （ 5）

39、 FPGA 采用高速 CHMOS 工艺 ， 鲤鱼 功耗低 ， 鲤鱼 可以与 CMOS、 porkTTL 电平兼容 。 草鱼 草鱼草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 我们 可以说 ， 鲤鱼 FPGA 芯片是小批量系统提高系统集成度 、 pork可靠性的最佳选择之一 。草鱼 草鱼 FPGA 是由存放在片内 RAM 中的程序来设置其工作状态的 ， 鲤鱼 因此 ， 鲤鱼 工作时需要对片内的 RAM 进行编程 。 草鱼 用户可以根据不同的配置模式 ， 鲤鱼 采用不同的编程方式 。草鱼 草鱼 加电时 ， 鲤鱼 FPGA芯片将 EPROM中数据读入片内编程 RAM中 ， 鲤鱼 配置完成后 ， 鲤鱼 FPGA进入工作状态 。 草鱼 掉电后 ， 鲤鱼 FPGA 恢复成白片 ， 鲤鱼 内部逻辑关系消失 ， 鲤鱼 因此 ， 鲤鱼 FPGA