使用EDA技術(shù)實現(xiàn)簡易電子琴的設(shè)計論文

　　隨著計算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是海量存儲設(shè)備和大容量內(nèi)存在ＰＣ機(jī)上的運(yùn)用，對音頻進(jìn)行數(shù)字化處理便成為了可能了。數(shù)字化處理的核心就是對音頻信息的采樣，通過對采集到的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到所需要的相應(yīng)數(shù)據(jù)，這是音頻數(shù)字化處理的基本含義。通過對本課題的設(shè)計，將能夠得到一個帶有18鍵的簡易電子琴，通過按鍵的不同能夠得到相對應(yīng)的音階。

　　本次設(shè)計的目的就是在掌握計算機(jī)組成原理理論相關(guān)的基礎(chǔ)上，掌握VHDL硬件描述語言的設(shè)計方法和思想，通過學(xué)習(xí)的VHDL語言結(jié)合電子電路的設(shè)計知識理論聯(lián)系實際，將軟件編程應(yīng)用到實際的系統(tǒng)上，掌握所學(xué)的課程知識，例如本課程設(shè)計就是基于所學(xué)的計算機(jī)原理中的時鐘分頻器和定時器的基礎(chǔ)之上的。通過本課程設(shè)計，達(dá)到鞏固和綜合運(yùn)用計算機(jī)原理中的知識，理論聯(lián)系實際，鞏固所學(xué)理論知識，并且提高自己通過所學(xué)理論分析、解決計算機(jī)相關(guān)的實際問題的能力。

　　我們生活在一個信息高速發(fā)達(dá)的時代，各種各樣電子產(chǎn)品層出不窮。對于我們來說，電子琴可以說已經(jīng)不再是什么“新鮮玩意”了，它現(xiàn)在作為一種休閑和娛樂的產(chǎn)品早就推出市面，面向大眾，進(jìn)入了我們的生活。作為一個電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生，了解這些電子產(chǎn)品的基本的組成和設(shè)計原理是十分必要的，我學(xué)習(xí)過了計算機(jī)組成的理論知識，而我所做的課程設(shè)計正是對我學(xué)習(xí)的理論進(jìn)行實踐和鞏固。本設(shè)計主要介紹的是一個用超高速硬件描述語言VHDL設(shè)計的一個簡易電子琴；集科學(xué)性，先進(jìn)性，創(chuàng)新性，實用性于一體，其理論基礎(chǔ)源自于計算機(jī)組成原理的時鐘分頻器。

　　本系統(tǒng)是采用EDA技術(shù)設(shè)計的一個簡易的十八音符電子琴，該系統(tǒng)基于計算機(jī)中時鐘分頻器的原理，采用自頂向下的設(shè)計方法來實現(xiàn)，它可以通過按鍵輸入來控制產(chǎn)生對應(yīng)的預(yù)置系數(shù)，并且通過分頻模塊輸出相對應(yīng)的音階。

　　該簡易電子琴的設(shè)計大體可以由三個模塊構(gòu)成，分別是電子琴音調(diào)發(fā)生器模塊、數(shù)控分頻模塊模塊和頂層模塊。利用超高速硬件描述語言VHDL編程了實現(xiàn)各個模塊的功能，并且利用對應(yīng)的軟件進(jìn)行仿真，檢驗了對應(yīng)的功能。實現(xiàn)簡易電子琴的編程。系統(tǒng)實現(xiàn)是用硬件描述語言VHDL按照模塊化方式進(jìn)行設(shè)計，然后進(jìn)行編程、時序仿真、總體整合。本系統(tǒng)有一定的現(xiàn)實使用的價值。本文中介紹了電子琴系統(tǒng)的整體設(shè)計，并基于超高速硬件描述語言VHDL在相關(guān)的芯片上編程實現(xiàn)的。