八通道波表音樂合成器.pdf

1、本文介紹了一個(gè)八通道波表音樂合成器的SOC芯片的完整的設(shè)計(jì)流程。本人全程參與了該芯片的設(shè)計(jì)，從系統(tǒng)定義、RTL描述、RTL仿真、邏輯綜合、布局布線，直到電路測試。
　　 整個(gè)電路主要由8位RISC架構(gòu)CPU、波表合成器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器等模塊構(gòu)成。另外為擴(kuò)展電路的應(yīng)用范圍和增加應(yīng)用靈活性，提供了5組8位I/0端口供客戶使用。
　　 內(nèi)置的8位RISC架構(gòu)CPU僅含有55條指令，指令通用性強(qiáng)，使得編程人員無需特別的學(xué)習(xí)就能很快熟

2、悉指令的使用。可以輕松的利用程序指令實(shí)現(xiàn)外圍對MIDI音樂播放的控制，有利于大大提高編程效率。MCU的硬件中斷控制方式簡單，只有定時(shí)器中斷。MCU提供288字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，8k×13的程序存儲(chǔ)器，以及IM×8的音頻存儲(chǔ)器，5組8位1/O端口，使這款電路能靈活應(yīng)用于音樂玩具、門鈴、電子琴等產(chǎn)品。電路還內(nèi)置了電流型D/A轉(zhuǎn)換器，可以將數(shù)字音頻數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換為電流信號，可以直接驅(qū)動(dòng)喇叭。
　　 首先利用電路的配套開發(fā)軟件進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)。

3、完成后將程序文件和音頻文件轉(zhuǎn)換為本電路所支持的格式。再通過掩膜將轉(zhuǎn)換后程序文件和音頻文件做在各自的只讀存儲(chǔ)器中。在播放旋律時(shí)，根據(jù)程序運(yùn)行提供的地址從音頻存儲(chǔ)器讀取樂器波形、包絡(luò)波形等數(shù)據(jù)，然后利用乘法器實(shí)現(xiàn)樂器波形與包絡(luò)波形相乘，再由電路內(nèi)部的中斷定時(shí)器控制拍子、包絡(luò)和節(jié)奏。然后將各個(gè)通道的數(shù)字音頻信號利用分時(shí)的原理進(jìn)行混合，并送入電流型D/A轉(zhuǎn)換器，最終由V01和V02輸出。
　　 本電路采用SOC的方式為波表音樂合成器系統(tǒng)