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u2:ToneTabaPORTMAP(Index等于>,ToneIndex,Tone等于>,Tone,CODE等于>,CODE1,HIGH等于>,HIGH1),

u3:SpeakeraPORTMAP(clk等于>,CLK12MHZ,Tone等于>,Tone,ENABLE等于>,PLAY,SpkS等于>,SPKOUT),

END,

2.4.2NoteTabs模块

音符的频率从该模块获得,这是一个数控分频器.内设一个8位二进制计数器,作为音符数据ROM的地址发生器.这个计数器频率选4Hz,即每个计数值停留时间为0.25秒,恰为全音符设为1秒时,四四拍的4分音符持续时间.随着NoteTabs的计数器按4Hz的速率作加法计数时,即随地址增加时,"梁祝"乐曲自然演奏起来了[10].

NoteTabs模块的VHDL源程序为:

LIBRARYIEEE,

USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL,

USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL,

ENTITYNoteTabsIS

PORT(clk:INSTD_LOGIC,

enable:INSTD_LOGIC,--08521

ToneIndex:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0)),

END,

ARCHITECTUREoneOFNoteTabsIS

COMPONENTMUSIC--音符数据ROM

PORT(address:INSTD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0),

clock:INSTD_LOGIC,

clken:INSTD_LOGIC,--2016,MAY21

q:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0)),

ENDCOMPONENT,

SIGNALCounter:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0),

BEGIN

CNT8:PROCESS(clk,Counter)

BEGIN

IFCounter等于138THENCounter<,等于"00000000",

ELSIF(clk'EVENTANDclk等于'1')THENCounter<,等于Counter+1,ENDIF,

ENDPROCESS,

u1:MUSICPORTMAP(address等于>,Counter,clken等于>,enable,q等于>,ToneIndex,clock等于>,clk),

END,

2.4.3模块ToneTaba

该模块的功能是为Speakera提供决定所发音符的分频预置数,此数在Speakera输入口停留的时间即为此音符的节拍值[5].模块ToneTaba是乐曲简谱码对应的分频预置数查表电路,其中设置了"梁祝"乐曲全部音符所对应的分频预置数,共13个,每一音符的停留时间由ToneTaba的clk决定.这13个值输出由Index[3..0]表示.

ToneTaba的VHDL源代码为:

LIBRARYIEEE,

USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL,

ENTITYToneTabaIS

PORT(Index:INSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0),

CODE:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0),

HIGH:OUTSTD_LOGIC,

Tone:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(10DOWNTO0)),

END,

ARCHITECTUREoneOFToneTabaIS

BEGIN

Search:PROCESS(Index)

BEGIN

CASEIndexIS--译码电路,查表方式,控制音调的预置数

WHEN"0000"等于>,Tone<,等于"11111111111",CODE<,等于"0000",HIGH<,等于'0',--2047

WHEN"0001"等于>,Tone<,等于"01100000101",CODE<,等于"0001",HIGH<,等于'0',--773,

WHEN"0010"等于>,Tone<,等于"01110010000",CODE<,等于"0010",HIGH<,等于'0',--912,

WHEN"0011"等于>,Tone<,等于"10000001100",CODE<,等于"0011",HIGH<,等于'0',--1036,

WHEN"0101"等于>,Tone<,等于"10010101101",CODE<,等于"0101",HIGH<,等于'0',--1197,

WHEN"0110"等于>,Tone<,等于"10100001010",CODE<,等于"0110",HIGH<,等于'0',--1290,

WHEN"0111"等于>,Tone<,等于"10101011100",CODE<,等于"0111",HIGH<,等于'0',--1372,

WHEN"1000"等于>,Tone<,等于"10110000010",CODE<,等于"0001",HIGH<,等于'1',--1410,

WHEN"1001"等于>,Tone<,等于"10111001000",CODE<,等于"0010",HIGH<,等于'1',--1480,

WHEN"1010"等于>,Tone<,等于"11000000110",CODE<,等于"0011",HIGH<,等于'1',--1542,

WHEN"1100"等于>,Tone<,等于"11001010110",CODE<,等于"0101",HIGH<,等于'1',--1622,

WHEN"1101"等于>,Tone<,等于"11010000100",CODE<,等于"0110",HIGH<,等于'1',--1668,

WHEN"1111"等于>,Tone<,等于"11011000000",CODE<,等于"0001",HIGH<,等于'1',--1728,

WHENOTHERS等于>,NULL,

ENDCASE,

ENDPROCESS,

END,

2.4.4Speakera模块

音符的频率可由Speakera获得,这是一个数控分频器.有其clk端输入一具有较高频率的信号,通过Speakera分频后,由SPKOUT输出,由于直接从数控分频器的输出信号是脉宽极窄的脉冲式信号,为了有利于驱动扬声器,另加一个D触发器以均衡其占空比,这时频率为原来的一半.

SPKOUT的输出频率将决定每个音符的音调,这样,分频计数器的预置值Tone[10..0]与SPKOUT的输出频率有了对应关系.

其VHDL源代码如下:

LIBRARYIEEE,

USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL,

USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL,

ENTITYSpeakeraIS

PORT(clk:INSTD_LOGIC,

Tone:INSTD_LOGIC_VECTOR(10DOWNTO0),

ENABLE:INSTD_LOGIC,--2016,5,21,选通信号,高电平时,音乐播

--低电平时,暂停.

SpkS:OUTSTD_LOGIC),

END,

ARCHITECTUREoneOFSpeakeraIS

SIGNALPreCLK,FullSpkS:STD_LOGIC,

BEGIN

DivideCLK:PROCESS(clk)

VARIABLECount4:STD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0),

BEGIN

PreCLK<,等于'0',--将CLK进行16分频,PreCLK为CLK的16分频

IFCount4>,11THENPreCLK<,等于'1',Count4:等于"0000",

ELSIFclk'EVENTANDclk等于'1'THENCount4:等于Count4+1,

ENDIF,

ENDPROCESS,

GenSpkS:PROCESS(PreCLK,Tone)--11位可预置计数器

VARIABLECount11:STD_LOGIC_VECTOR(10DOWNTO0),

BEGIN

IFPreCLK'EVENTANDPreCLK等于'1'THEN

IFCount11等于16#7FF#THENCo

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