基于FPGA的音乐播放器

每个音名对应的频率如下表所示：
音名 低音1 低音2 低音3 低音4 频率（Hz） 音名 261.6 293.7 329.6 349.2 中音1 中音2 中音3 中音4 频率（Hz 523.3 587.3 659.3 689.5 音名 高音1 高音2 高音3 高音4 频率（Hz） 1046.5 1174.7 1318.5 1396.9
• 先介绍一下硬件电路的发声原理。声音的频谱 范围约在几十到几千赫兹，若能利用程序来控制 FPGA某个引脚输出一定频率的矩形波，接上扬 声器就能发出相应频率的声音。乐曲中的每一音 符对应着一个确定的频率，要想FPGA发出不同 音符的音调，实际上只要控制它输出相应音符的 频率即可。乐曲都是由一连串的音符组成，因此 按照乐曲的乐谱依次输出这些音符所对应的频， 就可以在扬声器上连续地发出各个音符的音调。 而要准确地演奏出一首乐曲，仅仅让扬声器能够 发生是不够的，还必须准确地控制乐曲的节奏， 即乐曲中每个音符的发生频率及其持续时间是乐 曲能够连续演奏的两个关键因素。
基于FPGA的音乐播放器
小组成员： 李龙蛟，黄太峰 赵艳红，徐红丽 倪飞
实现的主要功能：
• 利用板子上的一个开关按钮选择播放的曲子，共 设置了三个曲子，置高一秒置低播放第一首，置 高三秒置低播放第二首，置高五秒置低播放第三 首； • 在显示屏上显示音阶； • 在显示屏上显示简单的字符。
设计思想：
The end,thank you!
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音调发生器模块：
• 在此模块中设置了一个8位二进制计数器（计数最 大值为107），这个计数器的计数频率选为4Hz， 即每一计数值的停留时间为0.25s，恰好为当全音 符设为1s时，四四拍的4分音符的持续时间。
手动选择模块：
• 根据设计的要求，该简易乐曲演奏器能实现手动 演奏乐曲的功能。 • 用一个开关控制，当开关置高一秒置低播放第一 首，置高三秒置低播放第二首。
低音5
低音6 低音7
392
440 493.9
中音5
中音6 中音7
784
880 987.8
高音5
高音6 高音7
1568
1760 1975.5
本设计由四个模块组成：
音调发生
手动选择
音调编码
数控分频
音调编码器模块：
• 此模块的功能首先是为skfpq提供决定所发音符的 分频预置数，而此数在skfpq输入端口停留的时间 即为此音符的节拍值。ydbmq模块是乐曲简谱码 对应的分频预置数查表电路，其中设置了《祝你 生日快乐》乐曲全部音符所对应的分频预置数， 共9个，每一音符的停留时间由音乐节拍和音调发 生器模块ydfsq的clk输入频率决定，
心得体会：
• 在上这门课之前，我们可以说是对FPGA 的设计 完全不了解，但在上了这门课之后，再加上我们 的实际动手设计，让我们学到了很多，亲身体会 到应用FPGA 进行实际设计的无穷乐趣。 • 在整个设计过程中，我们体会到：无论多么简单 的东西，都一定要实际动手去研究去理解它，很 简单的时间也会给我们增加很多的经验；无论多 么复杂的设计，都是由无数简单的设计堆砌、发 展而来的；别人的经验是我们很好的借鉴，我们 可以站在巨人的肩膀上更上一层楼，但是我们同 时也一定要有坚实的基础，借鉴的别人的经验定 要好好消化吸收，使之完全成为自己的东西。