eda課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目

1、-. z -. - 考試資料EDA課程設(shè)計(jì)目錄TOC o 1-3 h z uHYPERLINK l _Toc3889740661 乘法器設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc388974066 h 1HYPERLINK l _Toc3889740671.1設(shè)計(jì)要求 PAGEREF _Toc388974067 h 1HYPERLINK l _Toc3889740681.2設(shè)計(jì)提示 PAGEREF _Toc388974068 h 1HYPERLINK l _Toc3889740692八位序列檢測器設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc388974069 h 2HYPERLINK l _Toc3889740702.

2、1設(shè)計(jì)要求 PAGEREF _Toc388974070 h 2HYPERLINK l _Toc3889740712.2 設(shè)計(jì)提示 PAGEREF _Toc388974071 h 3HYPERLINK l _Toc3889740723 多功能數(shù)字鐘的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc388974072 h 4HYPERLINK l _Toc3889740733.1 設(shè)計(jì)要求 PAGEREF _Toc388974073 h 4HYPERLINK l _Toc3889740743.2 設(shè)計(jì)提示 PAGEREF _Toc388974074 h 5HYPERLINK l _Toc3889740755 數(shù)字頻

3、率計(jì) PAGEREF _Toc388974075 h 8HYPERLINK l _Toc3889740765.1 設(shè)計(jì)要求 PAGEREF _Toc388974076 h 8HYPERLINK l _Toc3889740775.2 設(shè)計(jì)提示 PAGEREF _Toc388974077 h 8HYPERLINK l _Toc3889740786 拔河游戲機(jī) PAGEREF _Toc388974078 h 10HYPERLINK l _Toc3889740796.1設(shè)計(jì)要求 PAGEREF _Toc388974079 h 10HYPERLINK l _Toc3889740806.2設(shè)計(jì)提示 PAG

4、EREF _Toc388974080 h 10HYPERLINK l _Toc3889740817 洗衣機(jī)控制器 PAGEREF _Toc388974081 h 12HYPERLINK l _Toc3889740827.1 設(shè)計(jì)要求 PAGEREF _Toc388974082 h 12HYPERLINK l _Toc3889740837.2設(shè)計(jì)提示 PAGEREF _Toc388974083 h 12HYPERLINK l _Toc3889740848 簡易音樂播放器 PAGEREF _Toc388974084 h 15HYPERLINK l _Toc3889740858.1設(shè)計(jì)任務(wù) PAGE

5、REF _Toc388974085 h 15HYPERLINK l _Toc3889740868.2設(shè)計(jì)提示 PAGEREF _Toc388974086 h 15-. z1 乘法器設(shè)計(jì)1.1設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)能進(jìn)展兩個(gè)十進(jìn)制數(shù)相乘的乘法器，乘數(shù)和被乘數(shù)均小于100，通過按鍵輸入，并用數(shù)碼管顯示，顯示器顯示數(shù)字時(shí)從低位向高位前移，最低位為當(dāng)前顯示位。當(dāng)按下相乘鍵后，乘法器進(jìn)展兩個(gè)數(shù)的相乘運(yùn)算，數(shù)碼管將乘積顯示出來。系統(tǒng)框圖如圖1-1所示。圖1-1 乘法器系統(tǒng)框圖1.2設(shè)計(jì)提示表1-1 編碼器真值表數(shù)據(jù)開關(guān)電平信號編碼器輸出K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10Q3 Q2 Q1

6、 Q0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 00 0 0 此設(shè)計(jì)問題可分為乘數(shù)被乘數(shù)輸入控制模塊、存放模塊、乘法模塊和掃描顯示模塊幾局部。乘數(shù)和被乘數(shù)的輸入仍用數(shù)據(jù)開關(guān)K1-K10分別代表數(shù)字1、2、

7、9、0，用編碼器對數(shù)據(jù)開關(guān)K1K10的電平信號進(jìn)展編碼，編碼器真值表如表1-1所列。用兩個(gè)數(shù)碼管顯示乘數(shù)，兩個(gè)數(shù)碼管顯示被乘數(shù)。設(shè)置相乘信號mul，當(dāng)乘數(shù)輸入完畢后，mul有效使輸入的乘數(shù)送存放器模塊存放。再輸入被乘數(shù)，顯示在另兩個(gè)數(shù)碼管上。設(shè)置等于信號equal，當(dāng)乘數(shù)和被乘數(shù)輸入后，equal有效，使被乘數(shù)送存放模塊存放，同時(shí)啟動乘法摸塊。兩數(shù)相乘的方法很多，可以用移位相加的方法，也可以將乘法器看成計(jì)數(shù)器，乘積的初始值為零，每一個(gè)時(shí)鐘周期將被乘數(shù)的值加到積上，同時(shí)乘數(shù)減一，這樣反復(fù)執(zhí)行，直到乘數(shù)為零。硬件系統(tǒng)示意圖如圖1-2所示。圖1-2 乘法器硬件系統(tǒng)示意圖可參考你們的EDA教材中的乘法

8、器設(shè)計(jì)。2八位序列檢測器設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)要求 用狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)序列檢測器的設(shè)計(jì)，了解一般狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。 根據(jù)下面的提示中相關(guān)的原理介紹，設(shè)計(jì)一個(gè)可以檢測8位序列數(shù)11010011的序列檢測器，進(jìn)展文本編輯輸入、仿真等，注意脈沖的無抖動處理。2.2 設(shè)計(jì)提示序列檢測器可用于檢測一組或多組由二進(jìn)制碼組成的脈沖序列信號。當(dāng)序列檢測器連續(xù)收到一組串行二進(jìn)制碼后，如果這組碼與檢測器中預(yù)先設(shè)置的碼一樣，則輸出1，否則輸出0。由于這種檢測的關(guān)鍵在于正確碼的收到必須是連續(xù)的，這就要求檢測器必須記住前一次的正確碼及正確序列，直到在連續(xù)的檢測中所收到的每一位碼都與預(yù)置數(shù)的對應(yīng)碼一樣。在檢測過程中，任何一位不相等都

9、將回到初始狀態(tài)重新開場檢測。假設(shè)將狀態(tài)機(jī)用于序列檢測器的設(shè)計(jì)比之其他方法更能顯示其優(yōu)越性。這里再舉一例從另一側(cè)面說明Moore型機(jī)的使用方法。下例描述的電路完成對8位序列數(shù)11010011的檢測，當(dāng)這一串序列數(shù)高位在前(左移)串行進(jìn)入檢測器后，假設(shè)此數(shù)與預(yù)置的密碼一樣，則輸出1，否則仍然輸出0。其中的CLK, DIN, RST和SOUT分別是時(shí)鐘信號、輸入數(shù)據(jù)、復(fù)位信號和檢測結(jié)果輸出。圖2-1是對應(yīng)的仿真波形。另外，由于己翻開狀態(tài)機(jī)萃取開關(guān)，狀態(tài)參數(shù)所設(shè)定的數(shù)據(jù)沒有特別的用意和意義。圖2-1 時(shí)序仿真波形上圖的波形顯示，當(dāng)有正確的序列進(jìn)入時(shí)，到了狀態(tài)s8時(shí)，輸出序列正確標(biāo)志SOUT=l。而當(dāng)下

10、一位數(shù)據(jù)為0時(shí)，即DIN=0，進(jìn)入狀態(tài)s3。這是因?yàn)檫@時(shí)測出的數(shù)據(jù)110恰好與原序列數(shù)據(jù)頭3位一致.教材的狀態(tài)機(jī)局部應(yīng)該有類似的例子可以參考。3 多功能數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)3.1 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)能進(jìn)展時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的十二小時(shí)制或二十四小時(shí)制的數(shù)字鐘，并具有定時(shí)與鐘功能，能在設(shè)定的時(shí)間發(fā)出鬧鈴音，能非常方便地對小時(shí)、分鐘和秒進(jìn)展手動調(diào)節(jié)以校時(shí)間，每逢整點(diǎn)，產(chǎn)生報(bào)時(shí)音報(bào)時(shí)。系統(tǒng)框圖如圖3-1所示： 圖3-1 多功能數(shù)字鐘系統(tǒng)框圖3.2 設(shè)計(jì)提示此設(shè)計(jì)問題可分為主控電路、計(jì)數(shù)器模塊和掃描顯示三大部，主控電路中各種特殊功能的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)問題的關(guān)鍵。用兩個(gè)電平信號A、B進(jìn)展模式選擇，AB=00為模式0，系統(tǒng)為計(jì)時(shí)

11、狀態(tài)；AB=01為模式1，系統(tǒng)為手動校時(shí)狀態(tài)；AB=10為模式2，系統(tǒng)為鬧鐘設(shè)置狀態(tài)。設(shè)置一個(gè)turn信號，當(dāng)turn=0時(shí)，表示在手動校對時(shí)，選擇調(diào)整分鐘局部；當(dāng)turn=1時(shí)，表示在手動校對時(shí)，選擇調(diào)整小時(shí)局部。設(shè)置一個(gè)change信號，在手動校時(shí)或鬧鐘設(shè)置模式下，每按一次，計(jì)數(shù)器加1。設(shè)置一個(gè)reset信號，當(dāng)reset=0時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)復(fù)位；當(dāng)reset=1時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)展計(jì)時(shí)或其他特殊功能操作。設(shè)置一個(gè)鬧鐘設(shè)置信號reset1，當(dāng)reset1=0時(shí)，對鬧鐘進(jìn)展設(shè)置，當(dāng)reset1=0時(shí)，關(guān)閉鬧鐘信號。設(shè)置狀態(tài)顯示信號連發(fā)光二極管：LD_alert指示是否設(shè)置了鬧鈴功能；LD_h指示當(dāng)前調(diào)整

12、的是小時(shí)信號；LD_m指示當(dāng)前調(diào)整的是分鐘信號。當(dāng)鬧鐘功能設(shè)置后LD_alert=1，系統(tǒng)應(yīng)啟動一個(gè)比擬電路，當(dāng)計(jì)時(shí)與預(yù)設(shè)鬧鈴時(shí)間相等時(shí)，啟動鬧鈴聲，直到關(guān)閉鬧鈴信號有效。整點(diǎn)報(bào)時(shí)局部由分和秒計(jì)時(shí)同時(shí)為0或60啟動，與鬧鈴共用一個(gè)揚(yáng)聲器驅(qū)動信號out。系統(tǒng)計(jì)時(shí)時(shí)鐘為clk=1Hz，選擇另一時(shí)鐘clk_lk=1024Hz作為產(chǎn)生鬧鈴聲、報(bào)時(shí)音的時(shí)鐘信號。主控電路狀態(tài)表如表3-1所示。硬件系統(tǒng)示意圖如圖3-2所示。表 3-1 數(shù)字鐘主控電路狀態(tài)表模式選擇秒、分、時(shí)計(jì)數(shù)器秒沖輸出狀態(tài)備注resetreset1A BturnLD_hLD_mLD_alert0* *000系統(tǒng)復(fù)位1*0 0*clk000

13、系統(tǒng)計(jì)時(shí)1*0 10change=分計(jì)數(shù)器加1010手動校時(shí)1*0 11change=時(shí)計(jì)數(shù)器加1100111 00change=分計(jì)數(shù)器加1011設(shè)置鬧鐘111 01change=時(shí)計(jì)數(shù)器加110110* *000關(guān)閉鬧鐘圖3-2 數(shù)字鐘硬件系統(tǒng)示意圖教材9.6小結(jié)可以參考4數(shù)字頻率計(jì)4.1 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)能測量方波信號頻率的頻率計(jì)，測量結(jié)果用十進(jìn)制顯示，測量的頻率圍是1100KHz，分成兩個(gè)頻段，即1999Hz，1KHz100KHz，用三位數(shù)碼管顯示測量頻率，用LED顯示表示單位，如亮綠燈表示Hz，亮紅燈表示KHz。具有自動校驗(yàn)和測量兩種功能，即能用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘校驗(yàn)測量精度。具有超量程報(bào)警功

14、能，在超出目前量程檔的測量圍時(shí)，發(fā)出燈光和音響信號。系統(tǒng)框圖如圖4-1所示。圖 4-1 頻率計(jì)系統(tǒng)框圖4.2 設(shè)計(jì)提示脈沖信號的頻率就是在單位時(shí)間所產(chǎn)生的脈沖個(gè)數(shù)，其表達(dá)式f=N/T，f為被測信號的頻率，N為計(jì)數(shù)器所累計(jì)的脈沖個(gè)數(shù)，T為產(chǎn)生N個(gè)脈沖所需的時(shí)間，所以在1秒時(shí)間計(jì)數(shù)器所記錄的結(jié)果，就是被測信號的頻率。此設(shè)計(jì)問題可分為測量/校驗(yàn)選擇模塊、計(jì)數(shù)器模塊、送存選擇器報(bào)警模塊、鎖存模塊和掃描顯示模塊幾局部。測量/選擇模塊的輸入信號為：選擇信號selet、被測信號meas、測試信號test，輸出信號為CP1，當(dāng)selet=0時(shí)，為測量狀態(tài)，CP1=meas；當(dāng)select=1時(shí)，為校驗(yàn)狀態(tài)，C

15、P1=test，校驗(yàn)與測量共用一個(gè)電路，只是被測信號CP1不同而已。設(shè)置1秒定時(shí)信號周期為2秒，在1秒定時(shí)時(shí)間的所有被測信號送計(jì)數(shù)器輸入端。計(jì)數(shù)器對CP1信號進(jìn)展計(jì)數(shù)，在1秒定時(shí)完畢后，將計(jì)數(shù)器結(jié)果送鎖存器鎖存，同時(shí)將計(jì)數(shù)器清零，為下一次采樣測量做好準(zhǔn)備。設(shè)置量程檔控制開關(guān)K，單位顯示信號Y，當(dāng)K=0時(shí)，為1999Hz量程檔，數(shù)碼管顯示的數(shù)值為被測信號頻率值，Y顯示綠色，即單位為Hz，當(dāng)K=1時(shí)，為1KHz100KHz量程檔，被測信號頻率值為數(shù)碼管顯示的數(shù)值乘以1000，Y顯示紅色，即單位KHz。設(shè)置超出量程檔測量圍示警信號alert。計(jì)數(shù)器由四級十進(jìn)制計(jì)數(shù)構(gòu)成帶進(jìn)位C。假設(shè)被測信號頻率小于1

16、KHzK=0，則計(jì)數(shù)器只進(jìn)展三級十進(jìn)制計(jì)數(shù)，最大顯示值為999.Hz，如果被測信號頻率超過此圍，示警信號驅(qū)動燈光、揚(yáng)聲器報(bào)警；假設(shè)被測信號為1KHz100KHzK=1，計(jì)數(shù)器進(jìn)展四位十進(jìn)制計(jì)數(shù)，取高三位顯示，最大顯示值為99.9KHz，如果被測信號頻率超過此圍，報(bào)警。送存選擇、報(bào)警電路狀態(tài)表如表4-1所列。表4-1 送存選擇、報(bào)警電路狀態(tài)表量程控制計(jì)數(shù)器鎖存小數(shù)點(diǎn)位置報(bào)警信號KQ40CD3 D2 D1alert001101*0001Q3 Q2 Q1Q3 Q2 Q1Q4 Q3 Q2Q4 Q3 Q2右第一位右第一位右第二位右第二位0101硬件系統(tǒng)示意圖案如圖4-2所示。圖4-2 數(shù)字頻率計(jì)硬件系統(tǒng)

17、示意圖5拔河游戲機(jī)5.1設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)能進(jìn)展拔河游戲的電路。電路使用15個(gè)或9個(gè)發(fā)光二極管表示拔河的電子繩，開機(jī)后只有中間一個(gè)發(fā)亮，此即拔河的中心點(diǎn)。游戲甲乙雙方各持一個(gè)按鈕，迅速地、不斷地按動產(chǎn)生脈沖，誰按得快，亮點(diǎn)向誰方向移動，每按一次，亮點(diǎn)移動一次。亮點(diǎn)移到任一方終端二極管，這一方就獲勝，此時(shí)雙方按鈕均無作用，輸出保持，只有復(fù)位后才使亮點(diǎn)恢復(fù)到中心。由裁判下達(dá)比賽開場命令后，甲乙雙方才能輸入信號，否則，輸入信號無效。用數(shù)碼管顯示獲勝者的盤數(shù)，每次比賽完畢自動給獲勝方加分。系統(tǒng)框圖如圖5-1所示。圖5-1 拔河游戲機(jī)系統(tǒng)框圖5.2設(shè)計(jì)提示此設(shè)計(jì)問題可以分為加/減計(jì)數(shù)器、譯碼器和甲乙雙方的

18、得分計(jì)數(shù)器顯示電路幾局部。設(shè)置參賽雙方輸入脈沖信號in1、in2，用可逆計(jì)數(shù)器的加、減計(jì)數(shù)輸入端分別承受兩路按鈕脈沖信號。設(shè)置裁判員開場信號begin，begin有效后，可逆計(jì)數(shù)器才承受in1、in2信號。用一個(gè)四線-十六線譯碼器，輸出接15個(gè)或9個(gè)發(fā)光二極管，設(shè)置一個(gè)復(fù)位信號reset，比賽開場，reset信號使譯碼器輸入為1000，譯碼后中心處二極管點(diǎn)亮，當(dāng)計(jì)數(shù)器進(jìn)展加法計(jì)數(shù)時(shí)，亮點(diǎn)向右移，減法計(jì)數(shù)時(shí)，亮點(diǎn)向左移。當(dāng)亮點(diǎn)移到任一方終端時(shí)，由控制電路產(chǎn)生一個(gè)信號使計(jì)數(shù)器停頓承受計(jì)數(shù)脈沖。將雙方終端二極管點(diǎn)亮信號分別接兩個(gè)得分計(jì)數(shù)顯示電路，當(dāng)一方取勝時(shí)，相應(yīng)的得分計(jì)數(shù)器進(jìn)展一次得分計(jì)數(shù)，這樣得

19、到雙方取勝次數(shù)的顯示。設(shè)置一個(gè)記分計(jì)數(shù)器復(fù)位信號reset1，使雙方得分可以清零。硬件系統(tǒng)示意圖如圖5-2所示。圖5-2 拔河游戲機(jī)硬件系統(tǒng)示意圖6洗衣機(jī)控制器6.1 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)洗衣機(jī)洗滌程序控制器，控制洗衣機(jī)的電機(jī)作如下規(guī)律運(yùn)轉(zhuǎn)：圖6-1 洗衣機(jī)控制器控制要求用兩位數(shù)碼管預(yù)置洗滌時(shí)間分鐘數(shù)，洗滌過程在送入預(yù)置時(shí)間后開場運(yùn)轉(zhuǎn)，洗滌中按倒計(jì)時(shí)方式對洗滌過程作計(jì)時(shí)顯示，用LED表示電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)，如果定時(shí)時(shí)間到，則停機(jī)并發(fā)出音響信號。系統(tǒng)框圖如圖6-2所示。圖6-2 洗衣機(jī)控制器系統(tǒng)框圖6.2設(shè)計(jì)提示此設(shè)計(jì)問題可分為洗滌預(yù)置時(shí)間編碼模塊、減法計(jì)數(shù)顯示、時(shí)序電路、譯碼驅(qū)動模塊四大局部。設(shè)置預(yù)置

20、信號LD，LD有效后，可以對洗滌時(shí)間計(jì)數(shù)器進(jìn)展預(yù)置數(shù)，用數(shù)據(jù)開關(guān)K1K10分別代表數(shù)字1、2、9、0，用編碼器對數(shù)據(jù)開關(guān)K1K10的電平信號進(jìn)展編碼，編碼器真值表如表6-1所列，編碼后的數(shù)據(jù)存放。表6-1 編碼器真值表數(shù)據(jù)開關(guān)電平信號編碼器輸出K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

21、00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 設(shè)置洗滌開場信號start，start有效則洗滌時(shí)間計(jì)數(shù)器進(jìn)展倒計(jì)數(shù)，并用數(shù)碼管顯示，同時(shí)啟動時(shí)序電路工作。時(shí)序電路中含有20秒定時(shí)信號，10秒定時(shí)信號，設(shè)為A、B，A、B為0表示定時(shí)時(shí)間未到，A、B為1表示定時(shí)時(shí)間到。時(shí)序電路狀態(tài)表如表6-2所列。表6-2 時(shí)序電路狀態(tài)表狀態(tài)電機(jī)時(shí)間/SS0S1S2S3正轉(zhuǎn)停頓反轉(zhuǎn)停頓20102010狀態(tài)編碼為：S0

22、=00 S1=01 S2=11 S3=10 假設(shè)選JK觸發(fā)器，其輸出為Q2 Q1 邏輯賦值后的狀態(tài)表如表6-3所列。表6-3 邏輯賦值后的狀態(tài)表A BQn2 Qn1Q2n+1 Q1n+1說明0 *1 * 0* 10 *1 * 0* 10 00 00 10 11 11 11 01 00 00 10 11 11 11 01 00 0維持S0S0S1維持S1S1S2維持S2S2S3維持S3S3S0設(shè)置電機(jī)正轉(zhuǎn)信號run，反轉(zhuǎn)信號rev，暫停信號pause，由時(shí)序電路的輸出Q2Q1經(jīng)譯碼驅(qū)動模塊，可使顯示信號正確反映電路的工作狀態(tài)，譯碼驅(qū)動模塊真值表如表6-4所列。表6-4 譯碼驅(qū)動電路真值表Q2 Q

23、1runrevpause0 00 11 11 0100000100101直到洗滌計(jì)時(shí)時(shí)間到，時(shí)序電路異步復(fù)位，并啟動音響電路。硬件系統(tǒng)示意圖如圖6-3所示。圖6-3 洗衣機(jī)控制器硬件系統(tǒng)示意圖7簡易音樂播放器7.1設(shè)計(jì)任務(wù)產(chǎn)生音樂的兩個(gè)因素是音樂頻率和音樂的持續(xù)時(shí)間，以純硬件完成演奏電路比利用微處理器CPU來實(shí)現(xiàn)樂曲演奏要復(fù)雜的多如果不借助于功能強(qiáng)大的EDA工具和硬件描述語言，憑借傳統(tǒng)的數(shù)字邏輯技術(shù)，即使最簡單的演奏電路也難以實(shí)現(xiàn)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，樂曲硬件演奏電路系統(tǒng)主要由數(shù)控分頻器和樂曲存儲模塊組成。數(shù)控分頻器對FPGA的基準(zhǔn)頻率進(jìn)展分頻，得到與各個(gè)音階對應(yīng)的頻率輸出。樂曲存儲模塊產(chǎn)生節(jié)拍控制

24、和音階選擇信號，即在此模塊中可存放一個(gè)樂曲曲譜真值表，由一個(gè)計(jì)數(shù)器來控制此真值表的輸出，而由計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)時(shí)鐘信號作為樂曲節(jié)拍控制信號。7.2設(shè)計(jì)提示1、音名與頻率的關(guān)系音樂的十二平均率規(guī)定：每兩個(gè)八度音如簡譜中的中音與高音之間的頻率相差一倍在兩個(gè)八度音之間，又可分為十二個(gè)半音，每兩個(gè)半音的頻率比為4。另外，音名簡譜中的低音的頻率為440Hz，音名B到C之間，E到F之間為半音，其余為全音，由此可以計(jì)算出簡譜中從低音1到高音1之間每個(gè)音名的頻率如表1所示.表1 簡譜中的音名與頻率的關(guān)系音名頻率/Hz音名頻率/Hz音名頻率/Hz低音1261.63中音1532.25高音11046.50低音2293.6

25、7中音2587.33高音21174.66低音3329.63中音3659.25高音31318.51低音4349.23中音4698.46高音41396.92低音5391.99中音5783.99高音51567.98低音6440中音6880高音61760低音7493.88中音7987.76高音71975.52由于音階頻率多為非整數(shù)，而分頻系數(shù)又不能為小數(shù)，故必須將得到的分頻數(shù)四舍五入取整。假設(shè)基準(zhǔn)頻率過低，則由于分頻系數(shù)過小，四舍五入取整后的誤差較大，假設(shè)基準(zhǔn)頻率過高，雖然誤碼差變小，但分頻構(gòu)造將變大。實(shí)際的設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮兩方面的因素,在盡量減小頻率誤差的前提下取舍適宜的基準(zhǔn)頻率。本例中以4MHz的基

26、準(zhǔn)頻率為例，假設(shè)無4MHz的時(shí)鐘頻率，實(shí)際上,只要各個(gè)音名間的相對品頻率關(guān)系不變，C作1與D作1演奏出的音樂聽起來都不會走調(diào)。2、控制音長的節(jié)拍發(fā)生器以梁祝片段為例，其最小的節(jié)拍為1拍。將1拍的時(shí)長定為0.25秒，則只需要再提供一個(gè)4Hz的時(shí)鐘頻率即可產(chǎn)生1拍的時(shí)長，演奏的時(shí)間控制通過ROM查表的方式來完成。對于占用時(shí)間較長的節(jié)拍，如全音符為4拍重復(fù)4，2/4音符為2拍重復(fù)2，1/4音符為1拍重復(fù)1。3、附：歌曲名：梁祝00: 3;01: 3;02: 3;03: 3;04: 5;05: 5;06: 5;07: 6;08: 8;09: 8;10: 8;11: 9;12: 6;13: 8;14:

27、5;15: 5;16:12;17:12;18:12;19:15;20:13;21:12;22:10;23:12;24: 9;25: 9;26: 9;27: 9;28: 9;29: 9;30: 9;31: 0;32: 9;33: 9;34: 9;35:10;36: 7;37: 7;38: 6;39: 6;40: 5; 41: 5;42: 5;43: 6;44: 8;45: 8;46: 9;47: 9;48: 3;49: 3;50: 8;51: 8;52: 6;53: 5;54: 6;55: 8;56: 5;57: 5;58: 5;59: 5;60: 5;61: 5;62: 5;63: 5;64:

28、10;65:10;66:10;67:12;68: 7;69: 7;70: 9;71: 9;72: 6;73: 8;74: 5;75: 5;76: 5;77: 5;78: 5;79: 5;80: 3;81: 5;82: 3;83: 3;84: 5;85: 6;86: 7;87: 7;88: 6;89: 6;90: 6;91: 6;92: 6;93: 6;94: 5;95: 6;96: 8;97: 8;98: 8;99: 9;100:12;101:12;102:12;103:10;104: 9;105: 9;106:10;107: 9;108: 8;109: 8;110: 6;111: 5;112

29、: 3;113: 3;114: 3;115: 3;116: 8;117: 8;118: 8;119: 8;120: 6;121: 8;122: 6;123: 5;124: 3;125: 5;126: 6;127: 8; 128: 5;129: 5;130: 5;131: 5;132: 5;133: 5;134: 5;135: 5;136: 0;137: 0;138: 0;歌曲名：生日快樂00:13;01:13;02:13;03:13;04:13;05:13;06:13;07:12;08:12;09:10;10:10;11:10;12:10;13:12;14:12;15:12;16:12;17:

30、15;18:15;19:15;20:15;21:13; 22:13;23:12;24:12;25:13;26:13;27:13;28:13;29:13;30:13;31:13;32:13; 33:10;34:10;35:10;36:10;37:12;38:12;39:13;40:13; 41:12;42:12;43:12; 44:12;45:10;46:10;47:10;48:10;49: 8;50: 8;51: 6;52: 6;53:12;54:12; 55:10;56:10;57: 9;58: 9;59: 9;60: 9;61: 9;62: 9;63: 9;64: 9;65: 9; 66:

31、 9;67: 9;68: 9;69: 9;70: 9;71:10;72:10;73:12;74:12;75:12;76:12; 77:12;78:12;79:13;80:13;81:10;82:10;83:10;84:10;85: 9;86: 9;87: 9; 88: 9;89: 8;90: 8;91: 8;92: 8;93: 8;94: 8;95: 8;96: 8;97:12;98:12; 99:12;100:12;101:12;102:12;103:10;104:10;105: 9;106: 9;107: 8;108: 8;109: 6;110: 6;111: 8;112: 8;113:

32、5;114: 5;115: 5;116: 5;117: 5;118: 5;119: 5;120: 5;121: 5;122: 5;123: 5;124: 5;125: 0;126: 0;127: 0;歌曲名：隱形的翅膀00: 10;01: 10;02: 12;03:12;04:15;05:15;06:15;07:15;08:15;09:15;10:15;11:15;12:15;13:15;14:15;15:15;16:13;17:13;18:12;19:12;20:13;21:13;22:15;23:15;24:10;25:10;26: 9;27: 9;28: 8;29: 8;30: 8;31

33、: 8;32: 8;33: 8;34: 8;35:8;36: 8;37: 8;38:15;39:15;40:15; 41:15;42:13;43:13;44:12;45:12;46:10;47:10;48:9;49:9;50: 8;51: 9;52: 9;53: 9;54: 9;55: 9;56: 9;57: 9;58: 9;59: 9;60: 10;61:10;62:12;63:12;64:15;65:15;66:15;67:15;68:15;69:15;70:15;71:15;72:15;73:15;74:15;75:15;76:13;77:13;78:12;79:12;80:13;81:

34、13;82:15;83:15;84:10;85:10;86:9;87:9;88: 8;89: 8;90: 8;91: 8;92: 8;93: 8;94: 8;95: 8;96: 8;97: 8;98:15;99:15;100:15;101:15;102:13;103:13;104:12;105:12;106:10;107:10;108: 9;109: 9;110: 8;111: 8;112: 8;113: 8;114: 8;115: 8;116: 8;117: 8;118: 8;119: 8; 120: 10;121:10;122:12;123:12;124:15;125:15;126:15;127:15;128:15;129:15;130:15;131:15;132:14;133:14;134:14;135:14;136:13;13