设计一个verilog代码fpga实现电子琴学习功能,led灯显示对应的音阶序号,按键分别对应发出七个音阶,如果按错或者超过一定时间,就重头开始,芯片为ep4ce6e22c8

时间: 2024-03-22 13:39:28 浏览: 13
为了实现您所描述的电子琴学习功能,需要编写一个Verilog代码来控制FPGA。以下是基本的代码框架: ``` module electronic_piano( input clk, // 时钟信号 input rst, // 复位信号 input [6:0] keys, // 按键输入 output reg [6:0] leds, // LED灯输出 output reg dac_out // 音频输出 ); // 定义状态机状态 typedef enum logic [2:0] { IDLE, // 空闲状态 PLAYING, // 播放状态 ERROR // 错误状态 } state_t; // 定义FPGA时钟频率(单位MHz) parameter fpga_clk_freq = 50; // 定义按键扫描周期(单位ms) parameter scan_period = 20; // 定义音阶序列 logic [6:0] note_sequence [0:6] = '{7'b1000000, 7'b1100000, 7'b1110000, 7'b1111000, 7'b1111100, 7'b1111110, 7'b1111111}; // 定义状态机变量 state_t state; logic [2:0] note_index; logic [6:0] current_note; logic [31:0] key_scan_timer; // 定义按键扫描计数器 logic [2:0] scan_counter; // 按键扫描模块 always @(posedge clk) begin if (rst) begin key_scan_timer <= 0; scan_counter <= 0; end else begin key_scan_timer <= key_scan_timer + 1; if (key_scan_timer >= fpga_clk_freq * scan_period / 1000) begin key_scan_timer <= 0; scan_counter <= scan_counter + 1; if (scan_counter >= 7) begin scan_counter <= 0; end end end end // 状态机模块 always @(posedge clk) begin if (rst) begin state <= IDLE; note_index <= 0; current_note <= 7'b0000000; leds <= 7'b0000000; dac_out <= 16'h0000; end else begin case (state) IDLE: begin // 空闲状态 if (keys[scan_counter] == 1'b1) begin note_index <= 0; current_note <= note_sequence[note_index]; leds <= note_index; dac_out <= current_note; state <= PLAYING; end end PLAYING: begin // 播放状态 if (keys[scan_counter] == 1'b0) begin state <= ERROR; end else if (note_index == 6) begin state <= IDLE; note_index <= 0; current_note <= 7'b0000000; leds <= 7'b0000000; dac_out <= 16'h0000; end else begin note_index <= note_index + 1; current_note <= note_sequence[note_index]; leds <= note_index; dac_out <= current_note; end end ERROR: begin // 错误状态 state <= IDLE; note_index <= 0; current_note <= 7'b0000000; leds <= 7'b0000000; dac_out <= 16'h0000; end endcase end end endmodule ``` 在这个代码中,首先定义了输入输出端口,包括时钟信号、复位信号、按键输入、LED灯输出和音频输出。然后定义了状态机的状态类型和变量,以及按键扫描计数器和计时器。在按键扫描模块中,通过计时器控制按键的扫描周期。在状态机模块中,根据不同的状态进行相应的状态转移和操作,包括空闲状态、播放状态和错误状态。在空闲状态下,如果检测到有按键按下,则进入播放状态,并输出对应的音阶和LED灯序号。在播放状态下,如果检测到按键按错或者播放完所有的音阶,则进入错误状态或者回到空闲状态。在错误状态下,重新回到空闲状态并清除状态机变量。最后,在主模块中实例化状态机,并连接输入输出端口。 希望这个代码框架能够帮助您完成您的项目!

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