FPGA实现SD卡音乐播放器:Verilog源码及Quartus工程文件

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资源摘要信息:"本资源包含了使用Verilog编程语言实现的FPGA音乐播放器例程,主要涉及FPGA的SD卡读写操作和音频信号的处理。例程基于Altera公司(现Intel FPGA)的Quartus II 17.1设计软件,并针对Cyclone IV系列的EP4CE6F17C8 FPGA器件进行设计。工程文件中包含了完整的Verilog源代码、顶层模块定义和I2C主控制器模块等关键设计部分。此外,随资源提供的文档详细解释了整个项目的设计原理、实验步骤以及相关的文件格式说明。 详细知识点包括: 1. FPGA基础:现场可编程门阵列(FPGA)是一种可以通过编程来配置的集成电路,广泛应用于数字电路设计领域。EP4CE6F17C8是Cyclone IV系列中的一个中等规模的FPGA器件。 2. Quartus II设计软件:Quartus II是Altera公司开发的一款FPGA设计软件,用于设计、编译和配置FPGA。它提供了图形化界面和命令行工具,支持从原理图输入、硬件描述语言(HDL)编写到仿真、时序分析的完整流程。 3. Verilog语言:Verilog是一种硬件描述语言(HDL),被广泛用于模拟电子系统,特别是FPGA和ASIC的设计。它允许设计者以文本形式编写硬件电路的结构和行为。 4. SD卡读写操作:SD卡是一种非易失性存储设备,广泛用于嵌入式系统中存储数据。本例程展示了如何通过SPI模式与SD卡进行通信,读取存储在卡上的WAV格式音乐文件。 5. WAV文件格式:WAV是一种声音文件格式,广泛用于存储未压缩的音频数据。本例程中对WAV文件的读取基于文件的前88字节的文件头信息,这有助于识别文件格式并正确解析音乐数据。 6. I2C通信协议:I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种常见的串行通信协议,广泛用于芯片间的通信。本例程中,I2C用于音频模块的控制,例如WM8731音频CODEC。 7. 项目设计原理:项目的核心是通过FPGA读取SD卡中的WAV格式音频文件,并将其输出至音频模块进行播放。这涉及到SD卡的扇区读取、文件格式识别、数据缓冲和音频信号的D/A转换。 8. 音频信号处理:音频信号处理是将数字音频数据转换为模拟信号,再通过放大器等硬件设备输出可听声音的过程。本例程通过WM8731音频CODEC模块实现数字到模拟的转换。 9. 文档说明:资源包含的文档详细说明了如何使用Quartus II软件进行设计,并提供了电路原理图、信号列表和模块接口定义,以及如何通过Verilog代码实现音频播放和SD卡操作的相关细节。" 注意:文档名称"AX301_AX4010_SCH.PDF"和"18.SD卡音乐播放例程.pdf"可能包含了电路图和设计说明,而"18_sd_card_audio"可能表示与SD卡音频播放相关的源文件或模块。由于具体文档内容未提供,上述内容是基于标题和描述进行推断的知识点总结。
2021-03-16 上传
FPGA读写SD卡Verilog设计逻辑Quartus工程源码文件,FPGA型号Cyclone4E系列中的EP4CE10F17C8,Quartus版本18.0。 module top_sd_rw( input sys_clk , //系统时钟 input sys_rst_n , //系统复位,低电平有效 //SD卡接口 input sd_miso , //SD卡SPI串行输入数据信号 output sd_clk , //SD卡SPI时钟信号 output sd_cs , //SD卡SPI片选信号 output sd_mosi , //SD卡SPI串行输出数据信号 //LED output [3:0] led //LED灯 ); //wire define wire clk_ref ; wire clk_ref_180deg ; wire rst_n ; wire locked ; wire wr_start_en ; //开始写SD卡数据信号 wire [31:0] wr_sec_addr ; //写数据扇区地址 wire [15:0] wr_data ; //写数据 wire rd_start_en ; //开始写SD卡数据信号 wire [31:0] rd_sec_addr ; //读数据扇区地址 wire error_flag ; //SD卡读写错误的标志 wire wr_busy ; //写数据忙信号 wire wr_req ; //写数据请求信号 wire rd_busy ; //读忙信号 wire rd_val_en ; //数据读取有效使能信号 wire [15:0] rd_val_data ; //读数据 wire sd_init_done ; //SD卡初始化完成信号 //***************************************************** //** main code //***************************************************** assign rst_n = sys_rst_n & locked; //锁相环 pll_clk u_pll_clk( .areset (1'b0 ), .inclk0 (sys_clk ), .c0 (clk_ref ), .c1 (clk_ref_180deg), .locked (locked ) ); //产生SD卡测试数据 data_gen u_data_gen( .clk (clk_ref), .rst_n (rst_n), .sd_init_done (sd_init_done), .wr_busy (wr_busy), .wr_req (wr_req), .wr_start_en (wr_start_en), .wr_sec_addr (wr_sec_addr), .wr_data (wr_data), .rd_val_en (rd_val_en), .rd_val_da