根据提供的文件信息,本文将对EDA音乐(完整梁祝)中的关键知识点进行详细的解析与说明。主要内容包括:EDA音乐的概念、梁祝音乐的实现方法、硬件设计架构的解析以及信号处理流程。 ### EDA音乐的概念 EDA即Electronic Design Automation,电子设计自动化。它是一种利用计算机辅助设计软件来实现电子电路系统设计的技术。而EDA音乐则是指通过EDA技术来生成音乐信号,最终通过扬声器等设备播放出音乐的一种应用。在本案例中,我们看到的是一个用VHDL语言编写的梁祝音乐播放器的设计。 ### 梁祝音乐的实现方法 梁祝音乐是一种中国传统的古典音乐,其旋律优美动听,深受人们喜爱。通过EDA技术来实现梁祝音乐的播放,主要是利用数字信号处理技术,将音乐的每一个音符转换为特定的数字信号,然后通过扬声器播放出来。在这个过程中,最关键的部分在于如何准确地将音乐的每一个音符转换为对应的数字信号。 ### 硬件设计架构的解析 #### 主体模块(TOP) 主体模块(TOP)是整个系统的顶层模块,负责管理各个子模块之间的连接和数据传递。在这个模块中,可以看到以下几个关键点: - **时钟输入**:该设计使用了50MHz的主时钟输入(CLK50MHZ),用于驱动整个系统。 - **输出**:CODE1表示输出的音符代码,HIGH1为高低音控制信号,SPKOUT为扬声器输出信号。 - **内部组件调用**:主体模块中包含了Tone、Speaker、Notetabs以及两个时钟分频器(clkdiv8Hz和clkdiv12MHz)的实例化。 #### Tone模块 Tone模块的作用是根据输入的音符索引(Index)来确定相应的音高和持续时间,并输出对应的音调信号。在这个模块中,我们看到了一个CASE语句,用于根据不同音符索引值设置不同的音高和音符代码。 #### Speaker模块 Speaker模块负责将Tone模块输出的数字信号转换为模拟信号,进而驱动扬声器播放声音。这里的关键点在于如何将数字信号转换为合适的模拟信号。 #### Notetabs模块 Notetabs模块的作用是根据时钟信号(clk)产生音符索引信号(index0),从而控制Tone模块中音符的播放顺序。 #### 时钟分频器(clkdiv8Hz和clkdiv12MHz) 这两个时钟分频器的作用是将50MHz的主时钟分别分频为8Hz和12MHz,以便满足不同模块的需求。其中,8Hz的时钟信号被用来控制音符的播放顺序,而12MHz的时钟则被用来驱动Speaker模块。 ### 信号处理流程 1. **主时钟输入**:50MHz的主时钟输入至系统。 2. **时钟分频**:通过clkdiv8Hz和clkdiv12MHz模块将50MHz时钟分频为8Hz和12MHz。 3. **音符索引生成**:Notetabs模块根据8Hz时钟信号生成音符索引。 4. **音调信号生成**:Tone模块根据音符索引生成具体的音调信号。 5. **音频信号输出**:Speaker模块接收来自Tone模块的音调信号,并将其转换为音频信号输出到扬声器。 这是一个典型的利用EDA技术实现音乐播放的硬件设计案例。通过对这些关键模块和信号处理流程的深入分析,我们可以更好地理解如何使用EDA技术来实现复杂的音频信号处理功能。
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
ENTITY TOP IS -- 顶层设计
PORT ( --CLK12MHZ : IN STD_LOGIC; --端口说明语句
--CLK8HZ : IN STD_LOGIC;
CLK50MHZ : IN STD_LOGIC;
CODE1 : OUT INTEGER RANGE 0 TO 15;
HIGH1,SPKOUT : OUT STD_LOGIC);
END;
ARCHITECTURE one OF TOP IS
COMPONENT Tone ------------说明语句
PORT ( Index : IN INTEGER RANGE 0 TO 15;
CODE : OUT INTEGER RANGE 0 TO 15;
HIGH : OUT STD_LOGIC;
Tone : OUT INTEGER RANGE 0 TO 16#7FF# ); --11位2进制数
END COMPONENT;
COMPONENT Speaker
PORT ( clk : IN STD_LOGIC;
Tone1 : IN INTEGER RANGE 0 TO 16#7FF#; --11位2进制数
SpkS : OUT STD_LOGIC );
END COMPONENT;
component Notetabs
Port ( clk :in std_logic;
index0 : out INTEGER RANGE 0 TO 15);
end component;
COMPONENT clkdiv8Hz
PORT ( clk : IN STD_LOGIC;
clk_out8Hz : OUT STD_LOGIC );
END COMPONENT;
PORT ( clk : IN STD_LOGIC;
clk_out12MHz : OUT STD_LOGIC );
END COMPONENT;
SIGNAL Tone2 : INTEGER RANGE 0 TO 16#7FF#;
SIGNAL Indx: INTEGER RANGE 0 TO 15;
SIGNAL CLK8HZ: STD_LOGIC ;
SIGNAL CLK12MHZ: STD_LOGIC ;
BEGIN -- 安装U1, U2, U3
u1 : Tone PORT MAP (Index=>Indx, Tone=>Tone2,CODE=>CODE1,HIGH=>HIGH1);------功能描述雨语句
u2 : Speaker PORT MAP (clk=>CLK12MHZ,Tone1=>Tone2, SpkS=>SPKOUT );
u3 : Notetabs PORT MAP(clk=>CLK8HZ,Index0=>Indx);
U4 : clkdiv8Hz PORT MAP(CLK=>CLK50MHZ,clk_out8Hz=>CLK8HZ);
U5 : clkdiv12MHz PORT MAP(CLK=>CLK50MHZ,clk_out12MHz=>CLK12MHZ);
END;
-------2-----为Speaker提供决定所发音符的分频预置数,而此数在Speaker输入口停留的时间即为此音符的节拍值
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
ENTITY Tone IS
PORT ( Index : IN INTEGER RANGE 0 TO 15;
CODE : OUT INTEGER RANGE 0 TO 15;
HIGH : OUT STD_LOGIC;
Tone : OUT INTEGER RANGE 0 TO 16#7FF# );
END;
ARCHITECTURE one OF Tone IS
剩余11页未读,继续阅读
- 粉丝: 1
- 资源: 13
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助