数字逻辑电路 简易电子琴

数字逻辑电路 简易电子琴 学 号 09710219 数字逻辑课程设计 设计说明书 简易电子琴 学生姓名 孙久岩 班级 09计算机2班 成绩 指导教师(签字) 鲍磊 起止日期: 2010 年 12 月 28至 2010 年 12 月 30 电子与信息工程系 2010 年12月28日 综合实验一 简单电子琴 一、实验目的 1(掌握较复杂逻辑的设计、调试。 2(进一步掌握用ABEL语言设计数字逻辑电路。 (熟悉Synario软件的使用方法。 3 4(熟悉ISP器件的使用。 5。了解音调的初步知识。 二、实验所用器件和仪 1(PLCC封装的lSPl016或者M4-64,32 1片 2(示波器 1台 3(万用表 1块 三、实验内容 1(用ABEL语言设计一个电子琴。使用TDS实验台上的8个电平开关做琴键。电平开关输出为高电平时相当于琴键按下，电平开关输出为低电平时相当于琴键松开。电子琴共有C调的8个音:1、2、3、4、5、6、7和1。 2(在Synario中，将设计好的程序输入、编译、连接，生成JEDEC格式的文件。 3(将JEDEC格式的文件下载到器件中。 4(在TDS数字电路实验台上对设计进行调试。调试时用实验台上的小喇叭做发声装置。 四、实验提示 1(C调的音符与频率的关系如表5(4所示: 表5(4 音符与频率的关系 音符 1 2 3 4 5 6 7 1 频率(Hz) 262 294 330 349 392 440 494 523 只要向TDS实验台上的喇叭输出某一频率的方波，喇叭就发出相应音调的声音。将实验台喇叭区域的开关J1置为开路，从“输入”插孔向驱动喇叭的三极管基极送控制信号，则控制喇叭按希望的频率发声。 2(设计一个多模计数器，对实验台上的某一时钟(例如1OOKHz)进行分频，产生8种希望的频率。 注意驱动喇叭的方波占空比应是50,，以增大音量。 3(根据开关电平输出确定9种状态(包括不发声状态)之间的转换。 4(ISPl016或者M4-64,32的引引脚图见附录A。 五、实验步骤 1、源程序 MODULE piano TITLE 'piano' declarations clock pin 11; clk1 node; sp pin 37 istype 'reg'; do pin 22; re pin 15; mi pin 16; fa pin 17; so pin 18; la pin 19; xi pin 20; do1 pin 21; q0,q1,q2,q3,q4,q5,q6,q7,q8,q9,q10 node istype 'reg'; Q=[q10..q0]; equations Q.clk=clock; Q:=((Q+1)&!(Q==200)&do)#((Q+1)&!(Q==178)&re)#((Q+1)&!(Q==158)&mi)#(( Q+1)&!(Q==150)&fa)# ((Q+1)&!(Q==133)&so)#((Q+1)&!(Q==119)&la)#((Q+1)&!(Q==106)&xi)#((Q+1) &!(Q==100)&do1); clk1=(Q==100); sp.clk=clk1; sp:=!sp; END 2、程序截图 3、ISP器件引脚图 ISPl016管脚 六、设计思想及设计心得 因为计算机的原因，所以我们分成几组进行试验，虽然人变多了，但感觉实验轻松了许多，代码调试，有何不妥我们都可以群策群力，找出原因，当然有时候也会有意见不统一的时候，但最终的实验我们还是成功了。这次实验使用多模计数器分频来完成简易电子琴的设计，实验过程使我们对多模计数器的工作原理和应用都有了更深入的认识，实验的同时也增进可我们对ISPExpert软件的熟悉程度。实验的过程就是解决每一个问题的过程，让我们对基本概念有了更为深入地理解。实验是分多次完成的。第一次实验是调试编译好的程序代码，但是程序代码很多地方出错，很多地方需要修改。第二次实验是载入时总是出现问题，换了台机器后得到解决。第三次是测试电平开关的时候发现两个或两个以上电平同时打上时会同时发音，产生“多重合奏”，改进并设计了一个使能控制后得到解决。第四次实验经过前面的多次试验经验的总结，顺利完成实验。发觉理论计算出的频率值到了机器上音就不准了，所以我们人为地作了一些微调。 本次实验设计是由不同音符由不同的频率决定，所以向TDS实验台上的喇叭输出某一频率的方波，喇叭就发出相应的音调的声音。为能产生不同的频率，须设计一个多模计数器，对实验台上的某一时钟(100kHz)进行分频，产生8种的频率，为了增大音量，应使驱动喇叭的方波的占空比是50%。只要在最后一次分频采用二分频就可实现。根据从开关电平的输出来的输入确定9种状态(包括不发声状态)之间的转换。 这次试验的成功让我们对数字逻辑设计更有兴趣，也更加了解了，希望今后的实验会更加成功。同组人:商亮 任琰 陈涛 焦文勇 张岩 陈晓宝 裴磊