基于 FPGA 的乐曲音符显示系统设计与实现 摘 要 为了符合国家的发展趋势,随着集成技术迅速发展,可编程逻辑器件的功能和容 量的不断扩大, FPGA(Field Programmable Gate Array ,现场可编程门阵列)使集成电路 的设计进入可编程片上系统(System on a Programmable Chip,SoPC)的设计时代。基于 芯片的设计方法, 有效地缩短了产品开发周期,减少了设计芯片的数量,缩小了系统 体积,降低了系统能耗,提高了系统的灵活性和可靠性。这一设计用于音乐入门教育 上,能够节约纸张成本,可循环利用。 本文主要论述了基于 FPGA 的乐曲音符显示系统设计,FPGA 的基本原理以及核 心技术:数控分频、数字电路功能仿真、逻辑综合、FPGA 验证等。本设计的基本原 理是:硬件电路的发声原理,声音的频谱范围约在几十到几千赫兹,若能利用程序来 控制 FPGA 芯片某个引脚输出一定频率的矩形波,接上扬声器就能发出相应频率的声 音。 其中涉及到的关键技术有:数控分频,即使用数字分频模块将基准时钟的频率分 频成相应的音符频率;数字电路功能仿真,电路在理想环境下