西安邮电大学FPGA简易电子琴设计与功能验证

本篇文档是西安邮电大学电子工程学院的一份FPGA课程设计报告，由学生在导师黄海生的指导下完成，时间跨度为2012年6月18日至2012年6月29日。报告的主要内容围绕“简易电子琴设计”展开，目标是通过FPGA技术实现一个具备2到4首简单音调曲目的电子琴，并利用DEII开发板进行硬件实现。 设计任务包括： 1. **设计概述**：设计一个能自动播放选定曲目的电子琴，用户可以通过FPGA开发板上的按键选择曲目，并通过数码管显示当前演奏的曲目或停止播放。 2. **技术规范**： - **总体描述**：采用Verilog HDL硬件描述语言进行设计，结合电子电路理论，实践EDA（电子设计自动化）技术。 - **结构框图**：详细描述了系统的顶层结构，可能包含按键输入控制模块、控制模块和LCD驱动模块。 - **引脚描述**：列出了FPGA开发板上关键接口的引脚定义和功能。 3. **设计方案**： - **顶层方案设计**：设计电子琴的总体架构，可能包括音乐存储单元、按键接口、处理单元和显示单元等。 - **模块设计**：详细介绍了各模块的实现，如按键输入控制模块负责接收按键信号，控制模块处理指令，LCD驱动模块负责显示信息。 4. **功能验证**： - **源程序**：涉及各模块的Verilog HDL源代码，如按键输入控制模块用于处理按键信号，控制音乐播放和停止。 - **模型验证**：使用Modelsim进行逻辑仿真，确保设计的正确性，QuartusII进行后仿真和最终的硬件编程下载。 5. **实际操作**： - **电路设计与仿真报告**：描述了设计的电路图及其功能仿真过程。 - **综合与布局布线报告**：展示了如何将逻辑设计转化为FPGA硬件实现，包括引脚分布。 - **硬件测试**：对最终硬件进行了测试，记录测试结果和问题。 6. **心得体会**：报告作者分享了在这个项目中学到的知识、遇到的问题以及解决方法，以及对FPGA和Verilog HDL语言的更深入理解。 7. **参考资料**：列出在整个设计过程中参考的相关文献和技术资料，以便于读者进一步研究。 该报告不仅涵盖了理论知识的应用，也强调了理论与实践的结合，是一份全面展示FPGA技术在电子乐器设计中的应用案例。