樂(lè)曲演奏電路設(shè)計(jì)

樂(lè)曲自動(dòng)演奏電路設(shè)計(jì)——電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）實(shí)例2013年11月13日2/4/2023知識(shí)回顧可編程邏輯器件時(shí)鐘模塊電源模塊輸入設(shè)備輸出設(shè)備可編程開(kāi)發(fā)系統(tǒng)EDA開(kāi)發(fā)軟件編程計(jì)算機(jī)2一、樂(lè)曲演奏電路設(shè)計(jì)樂(lè)譜編程下載音樂(lè)播放音樂(lè)編碼3“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星發(fā)射及樂(lè)曲播放41970年中國(guó)發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星因安裝模擬演奏《東方紅》樂(lè)曲的音樂(lè)儀器而得名“東方紅一號(hào)”。最有影響的音樂(lè)電路

《東方紅》音樂(lè)演奏電路全部用晶體管分立元件做成。據(jù)統(tǒng)計(jì)，整個(gè)樂(lè)音裝置共用了110多個(gè)三極管、約150個(gè)二極管以及大量的電阻和電容等。5數(shù)百個(gè)晶體管要焊接起來(lái)就是個(gè)浩大工程，何況設(shè)計(jì)調(diào)試呢？

“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星上的音樂(lè)演奏器電路圖6二、《東方紅》樂(lè)曲實(shí)現(xiàn)過(guò)程3.2.1.確定樂(lè)譜音樂(lè)編碼原理音樂(lè)編碼實(shí)現(xiàn)72.1確定樂(lè)譜82.2音樂(lè)編碼原理音調(diào)控制——音符的頻率值音長(zhǎng)控制——音符持續(xù)時(shí)間92.2音樂(lè)編碼原理

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7高音低音中音10音名頻率（Hz）音名頻率（Hz）音名頻率（Hz）低音1261.6中音1523.3高音11046.5低音2293.7中音2587.3高音21174.7低音3329.6中音3659.3高音31318.5低音4349.2中音4698.5高音41396.9低音5392中音5784高音51568低音6440中音6880高音61760低音7493.9中音7987.8高音71975.52.2音樂(lè)編碼原理115十六分音符5八分音符5四分音符5-二分音符5---全音符簡(jiǎn)譜記法名稱1/41/2124節(jié)拍2.2音樂(lè)編碼原理備注:帶附點(diǎn)的音符：5.=5+5122.2音樂(lè)編碼原理低音3低音5低音6音符頻率（Hz）329.6392440音符音長(zhǎng)（節(jié)拍）21+1/21/2音名低音3低音5低音6參數(shù)132.3音樂(lè)編碼的實(shí)現(xiàn)可預(yù)置數(shù)分頻計(jì)數(shù)器音樂(lè)播放

產(chǎn)生高低不同的音調(diào)參考時(shí)鐘頻率6MHz預(yù)置數(shù)產(chǎn)生器輸入音符音調(diào)發(fā)生器14低音3低音5低音6音符頻率（Hz）329.6392440分頻比910276536818預(yù)置數(shù)728187309565低音3低音5低音6音名參數(shù)2.3音樂(lè)編碼的實(shí)現(xiàn)152.3音樂(lè)編碼的實(shí)現(xiàn)分頻計(jì)數(shù)器

控制音長(zhǎng)6MHz參考時(shí)鐘頻率音長(zhǎng)控制器產(chǎn)生節(jié)拍定時(shí)信號(hào)16分頻比=2.3音樂(lè)編碼的實(shí)現(xiàn)以《東方紅》音樂(lè)為例，樂(lè)曲中最短音符的音長(zhǎng)是1/2節(jié)拍，假定1拍是1s，《東方紅》音樂(lè)的最短音符時(shí)長(zhǎng)就是0.5s。此音長(zhǎng)控制器的目標(biāo)就是產(chǎn)生一周期為0.5秒（2Hz）的方波信號(hào)，用于控制音符的演奏時(shí)間，音符持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，音長(zhǎng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)狀態(tài)就越多。17音符產(chǎn)生電路按節(jié)拍要求產(chǎn)生樂(lè)曲演奏需要的音符。2.3音樂(lè)編碼的實(shí)現(xiàn)音長(zhǎng)控制器音符產(chǎn)生電路音調(diào)發(fā)生器音樂(lè)播放參考時(shí)鐘頻率樂(lè)曲產(chǎn)生電路總體框圖

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casecount0is--存儲(chǔ)自動(dòng)演奏部分的樂(lè)曲--東方紅樂(lè)譜--演奏音符中音5，時(shí)長(zhǎng)1swhen00=>index0<=12;when01=>index0<=12;--演奏音符中音5，時(shí)長(zhǎng)0.5swhen02=>index0<=12;--演奏音符中音6，時(shí)長(zhǎng)0.5swhen03=>index0<=13;--演奏音符中音2，時(shí)長(zhǎng)2swhen04=>index0<=9;when05=>index0<=9;when06=>index0<=9;when07=>index0<=9;…………….音符產(chǎn)生電路部分代碼19三、課堂討論本設(shè)計(jì)中如果需要更換演奏曲目，如