Verilog实现简易电子琴：数字电子技术实习报告

"数字电子技术实习基于verilog语言的简易电子琴设计" 本项目是一项数字电子技术实习任务，旨在通过使用verilog语言设计一个简易电子琴。verilog是一种硬件描述语言（HDL），常用于数字电路的设计和仿真。在这个设计中，学生需要利用verilog HDL编写代码，实现能发出高中低音的电子琴，同时还能拓展功能，如自动播放音乐。 在实习过程中，学生将学习并掌握verilog语言的基础用法，包括如何编写简单的程序来实现特定的逻辑功能。此外，实习还包括使用QuartusⅡ7.0软件进行设计和仿真。QuartusⅡ是一款由Altera公司开发的综合、仿真和编程工具，广泛应用于FPGA（现场可编程门阵列）的设计流程。 设计要求包括以下几个关键点： 1. 按键S1-S7分别对应发出“哆来咪发唆啦西”的音符，按下S8键后，再按下其他键可发出高八度的音符。这需要通过改变音符的频率来实现，频率的变化直接影响声音的高低。 2. 实现按键消抖功能，以消除按键开关在按下和释放瞬间可能产生的抖动，确保系统能准确识别按键状态。 3. 外部输入脉冲信号频率为1MHz，这个信号将被用来生成各种音符所需的时钟频率。 4. 扩展功能包括增加低八度音和自动播放音乐的功能。低八度音是通过将基本音频率除以2得到，而高八度音则是乘以2。 设计原理主要涉及声音频率与音符的关系以及消抖技术。声音的频率决定了音调的高低，不同音符对应不同的基频。为了实现不同音符的输出，需要通过分频技术改变给定时钟脉冲的频率。消抖技术则通过检测按键信号的稳定状态，避免因机械抖动引起的误触发。 在实验过程中，首先需要设计一个按键防抖模块，通过计数器和状态机来判断按键是否真正按下或释放。接着，根据设计要求编写verilog代码，实现音符频率的切换和高低八度的功能。最后，通过QuartusⅡ进行综合、仿真和下载到FPGA中，验证设计的正确性。 整个实习项目不仅锻炼了学生的verilog编程技能，还强化了他们对数字电路理论知识的理解，特别是时序逻辑和数字信号处理方面的知识。通过实际操作，学生可以更好地将理论与实践相结合，提高问题解决能力。