用Verilog HDL 语言编程实现硬件电子琴。用下载板上的50MHz为基准,获得系统所需频率。具体要如下 1)曲子的简谱如下: 3|2 21 - l 11 55|665- 4 3 2)曲子节拍是1分钟60拍。

时间: 2024-03-20 18:44:11 浏览: 13
好的,这是一个关于硬件电子琴的Verilog HDL设计问题,我可以给您提供一个简单的代码示例来实现这个功能。 首先,我们需要将50MHz的时钟信号分频为产生音符和节拍所需的频率。假设我们想要产生音符和节拍的频率为1kHz,我们需要将50MHz的时钟信号分频为50kHz,然后再将50kHz的时钟信号分频为1kHz的音符和节拍信号。我们可以使用下面的代码实现分频功能: ``` module clk_divider( input clk, output reg clk_out ); reg [23:0] count = 0; always @(posedge clk) begin count <= count + 1; if(count == 999) begin clk_out <= ~clk_out; count <= 0; end end endmodule ``` 在上面的代码中,我们使用了一个计数器来计数时钟周期数,当计数器的值达到999时,就切换时钟输出的状态。这个时钟分频模块将50MHz的时钟信号分频为1kHz的时钟信号。 接下来,我们需要根据曲子的简谱生成对应的音符信号。我们可以使用一个状态机来实现这个功能。我们可以将每个音符定义为一个状态,并在不同的状态之间切换。每个状态的持续时间由计数器控制。下面是一个简单的代码示例: ``` module music_player( input clk, input reset, output wire [3:0] note ); // 定义状态 parameter S_3 = 3'b000; parameter S_2 = 3'b001; parameter S_2_1 = 3'b010; parameter S_L = 3'b011; parameter S_1 = 3'b100; parameter S_5 = 3'b101; parameter S_5_6 = 3'b110; parameter S_END = 3'b111; // 定义计数器 reg [22:0] count = 0; // 定义状态机 reg [2:0] state = S_3; always @(posedge clk) begin if(reset) begin state <= S_3; count <= 0; end else begin count <= count + 1; case(state) S_3: begin note <= 4'b0011; // 发出3号音符 if(count == 500) state <= S_2; end S_2: begin note <= 4'b0010; // 发出2号音符 if(count == 250) state <= S_2_1; end S_2_1: begin note <= 4'b0001; // 发出2号音符的高音 if(count == 250) state <= S_L; end S_L: begin note <= 4'b1011; // 发出L音符 if(count == 500) state <= S_1; end S_1: begin note <= 4'b0001; // 发出1号音符 if(count == 500) state <= S_5; end S_5: begin note <= 4'b0101; // 发出5号音符 if(count == 500) state <= S_5_6; end S_5_6: begin note <= 4'b0110; // 发出5号音符的高音 if(count == 250) state <= S_4; end S_4: begin note <= 4'b0100; // 发出4号音符 if(count == 250) state <= S_3; end endcase end end endmodule ``` 在上面的代码中,我们定义了一个状态机来控制音符的产生,每个状态代表一个音符。在每个状态中,我们使用计数器来控制音符的持续时间。当计数器达到指定的值时,就切换到下一个状态,并发出对应的音符信号。在本例中,我们使用4位输出端口将音符信号输出。 最后,我们需要生成对应的节拍信号。我们可以使用一个简单的计数器模块来实现这个功能。下面是一个简单的节拍信号生成模块: ``` module beat_generator( input clk, input reset, output reg beat ); // 定义计数器 reg [22:0] count = 0; always @(posedge clk) begin if(reset) begin beat <= 0; count <= 0; end else begin count <= count + 1; if(count == 83333) // 1分钟60拍,每拍持续1秒,因此每拍需要83333个时钟周期 begin beat <= ~beat; count <= 0; end end end endmodule ``` 在上面的代码中,我们使用一个计数器来计数时钟周期数。当计数器的值达到83333时,就切换节拍输出的状态,发出一个节拍信号。我们将节拍信号输出到一个输出端口,并使用一个时钟分频模块来生成1kHz的时钟信号。 综上所述,我们可以使用Verilog HDL语言来实现硬件电子琴的设计,需要使用计数器和时钟分频技术来生成对应的音符和节拍信号,并使用输出端口将信号输出到音箱或扬声器。在完成设计之后,我们可以进行仿真测试来验证设计的正确性和功能。

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