电子设计自动化实验报告
实验七硬件电子琴电路设计
一、实验目的
1.熟悉QuartusⅡ软件应用环境，了解实验流程。
2.编写简单的Verilog代码，并在QuartusⅡ中进行调试和验证，并在EDA6000中
下载代码和验证。
3.掌握硬件电子琴电路的设计方法，根据键入发出不同的音阶。
二、实验原理
一个音的音阶是由频率决定，基本音阶的频率如下表：
如果要发出“1”的音，只需产生440Hz(周期为1136.4us*2)的频率即可。
模块speaker实现此功能，speaker是一个带预置的减法计数器，用于产生制定周期的脉冲，speaker的基准时钟是10MHz(100ns),当tone为11364时，每1136.4us*2,产生一个脉冲。
模块tone根据用户的键入，输出相应的周期数供speaker产生脉冲。当用户按下K0时，输出tone11364，按下K1时输出tone 10124..
三、实验内容
1、用Verilog HDL语言实现编写实现硬件电子琴电路的程序。
2、编程下载并在实验箱上进行验证
四、实验步骤与结果
1、新建Verilog工程项目，编写代码并保存至与模块名对应的项目文件夹。
2、编译程序，编译无误后，在【tools】里面选择RTL视图，观察寄存器传输级结构。
3、将实验箱和PC合理连接起来。打开EDA6000软件，设置好芯片类型为ACEX1K （EP1K30TC144-3），载入模式16。
4、根据EDA6000界面内管脚对应芯片的实际管脚在QUARTUSⅡ里面设定管脚号
并检查无误。
5、将程序下载至FPGA试验箱内，并在EDA6000软件界面内进行验证测试。
程序源代码：
module dzq(pcode,phigh,pspeaker,clk,key_in);
input clk;
input [7:0]key_in;
output phigh,pspeaker;
output [2:0]pcode;
reg phigh,pspeaker,lock;
integer q1,Q;
reg [2:0]pcode;
always @ (posedge clk )
begin
if(Q==0)
begin Q<=q1; lock<=1;end
else begin Q<=Q-1; lock<=0;end
end
always @(clk or key_in)
begin
case (key_in)
8'b00000001: begin phigh=0;pcode=3'b001;q1<=11364; end
8'b00000010: begin phigh=0;pcode=3'b010;q1<=10124;end
8'b00000100: begin phigh=0;pcode=3'b011;q1<=9019; end
8'b00001000: begin phigh=0;pcode=3'b100;q1<=8513; end
8'b00010000: begin phigh=0;pcode=3'b101;q1<=7584; end
8'b00100000: begin phigh=0;pcode=3'b110;q1<=6757; end
8'b01000000: begin phigh=0;pcode=3'b111;q1<=6020; end
8'b10000000: begin phigh=1;pcode=3'b001;q1<=5682; end
default : begin phigh=0;pcode=3'b000;q1<=0; end
endcase
end
always @(posedge lock)
pspeaker<=~pspeaker;
endmodule
编译：选择processing---start compilation命令，开始编译。也可直接点击面板上编译按钮。结果如图：
结构图，结果如图：
时序仿真
功能仿真
设置引脚：启动EDA6000，连接试验箱。装入模式16。根据右侧管脚提示进行管脚锁定。在QuartusⅡ界面中选择assignment—pins命令。可以用拖放的方式指定管脚，也可以在location中输入管脚号。最终结果如图所示：
试验箱测试：在QuartusⅡ界面中选择tools--- programmer命令。在弹出的界面中Mode选为passive serial。点击add hardware，选择byteblasterMV，添加驱动成功后，勾选program/configure,点击start，下载文件到试验箱。点击EDA6000start，开始测试。
五、实验总结
通过本次实验掌握了如何用Verilog HDL语言实现硬件电子琴电路的原理，进一步掌握了课堂上所学到的知识，但同时充分的感觉到了自己的不足之处，今后一定要加强自己弱势方面的学习，用心学好EDA教科书上的知识，并抽时间在课外
进行深入地学习。
