本文檔的主要內(nèi)容詳細(xì)介紹的是使用FPGA實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易硬件電子琴的實(shí)驗(yàn)教程免費(fèi)下載。

　　1. 實(shí)驗(yàn)任務(wù)

　　在開發(fā)板上實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)易電子琴，按下 KEY1~KEY7 分別表示中音的 DO、RE、MI、FA、SOL、LA、SI;按住 KEY8 再按 KEY1~KEY7 分別表示高音的DO、RE、MI、FA、SOL、LA、SI。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，掌握利用蜂鳴器和按鍵

　　設(shè)計(jì)硬件電子琴的方法。

　　2. 實(shí)驗(yàn)環(huán)境

　　硬件實(shí)驗(yàn)環(huán)境為艾米電子工作室型號(hào) EP2C8Q208C8 增強(qiáng)版開發(fā)套件。軟件實(shí)驗(yàn)環(huán)境為 Quartus II 8.1 開發(fā)軟件。

　　3. 實(shí)驗(yàn)原理

　　樂曲演奏的原理是：由于組成樂曲的每個(gè)音符的頻率值（音調(diào)）及其持續(xù)時(shí)間（音長(zhǎng)）是樂曲演奏的基本數(shù)據(jù)，因此需要控制輸出到揚(yáng)聲器的激勵(lì)信號(hào)的頻率高低和該頻率持續(xù)的時(shí)間。頻率的高低決定了音調(diào)的高低，而樂曲的簡(jiǎn)譜與各音名的頻率對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示。所有不同頻率的信號(hào)都是從同一基準(zhǔn)頻率分頻而來(lái)的。由于音節(jié)頻率多為非整數(shù)，而分頻系數(shù)又不能為小數(shù)，故必須計(jì)算得到的分頻系數(shù)進(jìn)行四舍五入取整，并且其基準(zhǔn)頻率和分頻系數(shù)應(yīng)綜合加以選擇，從而保證音樂不會(huì)走調(diào)。艾米電子工作室開發(fā)板板載 50MHZ 晶振，故在 50M HZ 時(shí)鐘下，中音 1（對(duì)應(yīng)的頻率值為 523.3Hz）的分頻系數(shù)為 50000000/（2*523.3）=47774，這樣只需對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行 47774 次分頻即可得到所要的中音 1。可利用同樣方法求出其他音符對(duì)應(yīng)的分頻系數(shù)，這樣利用程序可以很輕松得到相應(yīng)的樂聲。