eda課程設(shè)計自動奏樂器2

1、<p><b>　?。牛模琳n程設(shè)計</b></p><p>　　一 設(shè)計題目：自動奏樂器二</p><p><b>　　二 設(shè)計要求：</b></p><p>　　1．開機能自動奏一個樂曲，可以反復(fù)演奏；</p><p><b>　　2．速度可變。</b></p

2、><p>　　1 3 1 3 5 6 5 – 6 6 ? 6 5 – – –</p><p>　　6 6 ? 6 5 5 3 1 2 2 3 2 1 – – –</p><p>　　3．附加：顯示樂譜。</p><p><b>　　三 設(shè)計過程：</b></p>

3、<p><b>　　（一）設(shè)計方案：</b></p><p>　　本實驗共分變速控制、斷音延音、選音、分頻和顯示五部分。其中，變速控制部分由biansu模塊構(gòu)成；斷音延音部分由模塊yuepu1構(gòu)成；模塊yuepu2選出不同的地址輸出，yindiao模塊實現(xiàn)分頻，兩者連接得到不同的音調(diào)，輸出到一個ＴＦＦ，實現(xiàn)占空比為１：１，送出到揚聲器發(fā)聲；顯示部分是一個7449譯成器，在選音奏樂

4、的同時數(shù)碼管顯示樂譜。</p><p><b>　　詳細實現(xiàn)過程如下：</b></p><p>　　1.實驗采用兩個時鐘信號：93.75kHZ和23.438kHZ，分別用于演奏速度的控制與不同音調(diào)的分頻。</p><p>　　93.75kHZ用四片74160構(gòu)成2929進制計數(shù)器和1464進制計數(shù)器，分別得到32HZ和64HZ的信號，使演奏出快

5、慢兩種速度；</p><p>　　用23.438kHZ構(gòu)成八個音頻的進制計數(shù)器,將輸出加到八選一數(shù)字選擇器,用控制端CBA控制，以便通過分頻得到不同的音調(diào)。</p><p>　　2.從樂譜開始到結(jié)束總共包括32種狀態(tài), 且為了實現(xiàn)樂曲能夠自動循環(huán)播放，采用了32進制加法計數(shù)器。</p><p>　　3. 樂譜中的延音與斷音用一個八進制計數(shù)器與上述的32進制計數(shù)器構(gòu)成

6、，在每八個時鐘周期后出現(xiàn)一個脈沖out1，用來控制每個音符的斷音。在32進制計數(shù)器計到6時出現(xiàn)out2; 計數(shù)器計到12時出現(xiàn)out3; 計數(shù)器計到13時出現(xiàn)out4; 計數(shù)器計到14時出現(xiàn)out5; 計數(shù)器計到28時出現(xiàn)out6; 計數(shù)器計到29時出現(xiàn)out7; 計數(shù)器計到30時出現(xiàn)out8。out2－out8均用來控制延音。</p><p><b>　?。ǘ┰O(shè)計說明:</b></

7、p><p><b>　　總圖：</b></p><p><b>　　1.變速模塊：</b></p><p>　　有兩個輸入端，93.75kHZ的信號輸入端和變速控制端biansu。93.75kHZ用四片74160構(gòu)成2929進制計數(shù)器和1464進制計數(shù)器，如下圖所示，當biansu=1時得到32HZ信號，當biansu=0時，

8、得到64HZ的信號，使演奏出快慢兩種速度。</p><p><b>　　電路圖如下：</b></p><p><b>　　模擬仿真：</b></p><p><b>　　2.斷音延音：</b></p><p>　　模塊yuepu1用一個74160構(gòu)成一個八進制計數(shù)器，在每八個時

9、鐘周期后出現(xiàn)一個脈沖out1；同時，用兩片74161構(gòu)成一個32進制計數(shù)器，用來實現(xiàn)循環(huán)播放，并控制每個音符的延音。</p><p>　　在32進制計數(shù)器計到6時出現(xiàn)out2; 計數(shù)器計到12時出現(xiàn)out3; 計數(shù)器計到13時出現(xiàn)out4; 計數(shù)器計到14時出現(xiàn)out5; 計數(shù)器計到28時出現(xiàn)out6; 計數(shù)器計到29時出現(xiàn)out7; 計數(shù)器計到30時出現(xiàn)out8。out2－out8均用來控制延音。</p&

10、gt;<p><b>　　電路圖如下：</b></p><p><b>　　3.選音：</b></p><p>　　用斷音延音模塊的五個輸出端Q4、Q3、Q2、Q1、Q0來確定C、Ｂ、Ａ的狀態(tài)，獲得時序電路。</p><p>　　(1)C B A三端所對應(yīng)的音調(diào)：</p><p>　　

11、(2)用卡諾圖畫出關(guān)系式，連好電路圖，輸出CBA端。</p><p>　　Q4Q3Q2Q1Q0/CBA</p><p><b>　　當Q0=0時： </b></p><p>　　C=Q2+Q3+Q4</p><p>　　B=Q3+Q4+Q4Q3+Q4Q2Q1</p><p>　　A=+Q2+Q4Q

12、3Q1</p><p><b>　　當Q1=1時：</b></p><p>　　C=Q2+Q3+Q4+Q2</p><p><b>　　B=+</b></p><p>　　A=+Q2Q1+Q3Q2+Q4Q2</p><p><b>　　電路圖連接如下：</b&

13、gt;</p><p><b>　　模擬仿真：</b></p><p><b>　　4.分頻音調(diào)：</b></p><p>　　采用23438HZ的信號輸入，為區(qū)別各個音調(diào)，用兩片74160來構(gòu)成6個不同的計數(shù)器，達到分頻的作用，最后為使占空比為1：1，輸出到一個ＴＦＦ調(diào)節(jié)占空比后再送到揚聲器輸出端。</p>

14、<p>　　23438/(261.63*2)/2=22 23438/261.63/2=44 23438/293.66/2=39</p><p>　　23438/329.63/2=34 23438/392.00/2=29 23438/440.00/2=26</p><p>　　各音符所對應(yīng)的進制：</p><p><b&

15、gt;　　電路圖如下：</b></p><p><b>　　模擬仿真：</b></p><p><b>　　5.顯示：</b></p><p>　　電路如下（詳細見總圖）</p><p>　　A B C三端只要有一個輸入7449為高電平，則譯碼器工作，對應(yīng)顯示相應(yīng)的音符；當CBA為000

16、時，譯碼器不工作，無音符顯示。</p><p><b>　　四 　硬件調(diào)試：</b></p><p>　　經(jīng)過連線、下載、調(diào)試，最終產(chǎn)生需要的音樂。但一開始發(fā)現(xiàn)聲音尖細刺耳，經(jīng)過老師的指導和同學之間互相認真查找原因后發(fā)現(xiàn)是頻率過高所致，將控制演奏速度的時鐘頻率93.750KHZ改成46.875KHz，將控制速度分別限定在16HZ和32HZ后克服了這種現(xiàn)象，得到較滿意的

17、樂音。</p><p>　　五　實驗過程中所出現(xiàn)的問題：</p><p>　　1.時鐘信號命名時不一致則在編輯時出現(xiàn)找不到引腳的warning；</p><p>　　2.整個實驗在同一臺電腦上完成，換機后，原來的圖形無法在軟件環(huán)境中打開，或有時打開，但卻無法編輯；</p><p>　　3.模擬仿真過程中有毛刺出現(xiàn)，是在自己設(shè)定高低電平時時間不

18、一致造成的，但仍滿足實驗的邏輯關(guān)系；</p><p><b>　　六　收獲與體會：</b></p><p>　　帶著欣喜與疲倦，我們結(jié)束EDA課程設(shè)計?；叵胱畛跄玫筋}目時的困惑和焦慮，對自己的知識水平、個人能力曾一度產(chǎn)生很大的懷疑，頓時感到一片迷茫，不知道自己到底都學了些什么，大腦一片空白。經(jīng)過幾天的冥思苦想，細細推敲，從最初有頂點兒的模糊想法到日漸完整的電路設(shè)計，遇

19、到問題、解決問題，一步步開始喜歡上動手實驗，對自己的信心也隨著實驗進程慢慢回升。但是一波三折，在將要大功告成的時候，又出現(xiàn)各種硬件錯誤，致使我反復(fù)更換硬件，最終看到自己設(shè)計的結(jié)果顯示。</p><p>　　每當投入一件事時就覺得時間過得飛快，每天都覺得在實驗室還沒一會兒就已是下課時間，而自己的模塊電路圖還沒有完整地畫出來，真怕思路就此打斷，回宿舍后就反復(fù)繪制、模擬仿真。唯一可惜的一點兒是拷貝到實驗室的電腦上又不能

20、用，還得從頭畫起，著實浪費了不少時間，可在這個過程中，自己對整個電路圖牢記于心。當最后看到自己的勞動成果與題目相符時，才最終松了一口氣！而臉上也情不自禁地露出欣喜的笑容。</p><p>　　這次的EDA課程設(shè)計給了我一次實踐的機會，使我可以把學到的理論知識應(yīng)用于實際。通過這次設(shè)計，我充分的認識到自己在數(shù)字技術(shù)學習上的不足，對以前學過的知識有了更加深刻的認識，并且學到了許多書本上沒有的知識。在設(shè)計電路的過程中我遇

21、到了不少的麻煩，但通過自己的努力和老師，同學的幫助，最終都被一一解決。最重要的是這次EDA課程設(shè)計培養(yǎng)了我們嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，對待事情的恒心和耐心，一個小小的錯誤就會導致整個電路無法正常運行，每個模塊都需要精心設(shè)計，不能有一絲的馬虎，要始終保持一顆平靜的心，不急不躁。</p><p>　　此次課程設(shè)計讓我看到了EDA技術(shù)功能的強大，也讓我認識到掌握他們的重要性，同時也看到了自己的差距與不足，我知道只有今后努力學習，