基于FPGA的音乐流水灯设计-电子信息工程毕业设计（论文）

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1、基于FPGA的音乐流水灯设计 xxx邮 电 大 学 毕 业 设 计（论 文）题 目： 基于FPGA的音乐流水灯设计 毕业设计（论文）诚信声明书本人声明：本人所提交的毕业论文基于FPGA的音乐流水灯设计是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果，论文中所引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注；对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全清楚本声明的法律后果，申请学位论文和资料若有不实之处，本人愿承担相应的法律责任。论文作者签名： 时间： 年 月 日指导教师签名： 时间： 年 月 日Xx 邮 电 大 学毕业设计(论文)任务书学生姓名指导教师职称学 院电子

2、工程学院系 部电子与信息工程专 业 电 子信 息工 程题 目基于FPGA的音乐流水灯设计任务与要求通过FPGA实现音乐流水灯的控制，将不同音阶与特定频率的方波信号对应起来，以方波信号驱动蜂鸣器发出音乐，再根据不同音阶来控制流水灯的闪烁。要求：1. 掌握对应FPGA芯片的内部结构及引脚功能；2. 设计音乐流水灯控制系统，包括播放、控制模块；3存储2首乐曲，设计相应程序，通过仿真实现系统功能。专 业： 电子信息工程 题 目：_ 基于FPGA的音乐流水灯设计 工作进程起止时间 工 作 内 容20xx年3月4日 3月18日 查阅资料，撰写开题报告；20xx年3月19日 4月4日 掌握Verilog语言

3、以及FPGA硬件的相关知识；20xx年4月5日 4月30日 基于quartus2软件使用Verilog语言进行编程， 注意语言的转换，二进制转换成十六进制（不同 音阶与特定频率的方波信号对应）20xx年5月1日 5月14日 设计相应程序，通过quartus2仿真实现系统功 能20xx年5月15日 6月6日 撰写论文，准备答辩；20xx年6月7日 6月14日 毕业答辩。主要参考书目(资料)：1. Verilog系统设计教程2. 数字信号处理的FPGA实现主要仪器设备及材料：1. 计算机及其耗材2. 仿真软件论文(设计)过程中教师的指导安排：每周五下午汇报本周工作，安排下周任务；随机进入机房检查并

4、指导；每位同学两周讲一次所作内容；毕业设计后期增加指导次数；平时有问题随时打电话或发邮件指导。对计划的说明： 指导教师签字：xx邮电大学毕业设计(论文)开题报告课题名称： 基于FPGA的音乐流水灯设计 电子工程 学院 电子信息工程 系（部） 电子信息工程 专业 电子 班学生姓名： 学号： 指导教师： 报告日期： 1 本课题所涉及的问题及应用现状综述FPGA（FieldProgrammable Gate Array），即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克

5、服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。众所周知，现今的娱乐场所都少不了由LED、蜂鸣器等小器件组成的电子设备，本课题研究的问题就能够完全实现这些功能。“基于FPGA的音乐流水灯设计”也可以应用于玩具、小车等，发出悦耳的音乐和显示炫目的光亮，还可以应用于大型电子系统中的显示部分，实现良好的人机操作界面。当然，用FPGA实现音乐流水灯有多种方法，有用HDL语言描述的组合、时序逻辑电路来实现，更高级一点的就是在FPGA的NIOS处理器来完成。基于FPGA的大型电子系统都需要通过LED或是蜂鸣器来检测系统的正确性，所以本课题所研究的就可以无缝地嵌入到FPGA系统中、2本课题需要重点研究的关键问题、解决

6、的思路及实现预期目标的可行性分析关键问题：1：FPGA芯片内部硬件工作原理2：音乐播放的基本原理3：verilog语言编程部分解决的思路：首先应该熟悉FPGA内部硬件的工作原理和音乐播放的基本原理，如果按下键，再利用外部按键传递信号给FPGA，这些信号可以实现音乐的播放和控制，FPGA解析按键传递过来的信号，再通过FPGA内部的延时，使得蜂鸣器所对应的的FPGA芯片端口输出高低电平的持续时间与音乐的音阶相对应，这就达到蜂鸣器发出预定的声音，同理可以点亮相应LED。实现预期目标的可行性分析：通过对相关原理的理解，FPGA工作原理的理解，通过按下不同的按键，来选定指定要播放的歌曲,同时FPGA控制

7、LED闪烁。通过硬件和软件的的协调，来完成本课题。3完成本课题的工作方案1. 3月19日 4月4日: 掌握Verilog语言以及FPGA硬件的相关知识；2. 4月5日 4月30日: 基于QuartusII软件使用Verilog语言进行编程，注意 语言的转换，二进制转换成十六进制（不同音阶与特定频率的方波信号对应）；3. 5月1日 5月14日: 设计相应程序，通过quartus2仿真实现系统功能4. 4月28日-5月30日: 撰写论文，准备答辩；5. 6月1日-6月29日: 毕业答辩。4指导教师审阅意见指导教师(签字)： 20xx年 3 月 13 日xx邮电大学毕业设计 (论文)成绩评定表学生姓

8、名xx性别男学号xx专 业班 级电子0902班课题名称基于FPGA的音乐流水灯课题类型毕业设计难度难毕业设计（论文）时间20xx.3.420xx.6.14 指导教师xx(职称 教授 )课题任务完成情况论文 (千字)； 设计、计算说明书 (千字)； 图纸 (张)；其它(含附件)：指导教师意见分项得分：开题调研论证 分； 课题质量（论文内容） 分； 创新 分；论文撰写（规范） 分； 学习态度 分； 外文翻译 分指导教师审阅成绩：指导教师(签字)： 年 月 日评阅教师意见分项得分：选题 分； 开题调研论证 分； 课题质量（论文内容） 分； 创新 分；论文撰写（规范） 分； 外文翻译 分评阅成绩： 评

9、阅教师(签字)： 年 月 日验收小组意见分项得分：准备情况 分； 毕业设计（论文）质量 分； （操作）回答问题 分验收成绩： 验收教师(组长)(签字)： 年 月 日答辩小组意见分项得分：准备情况 分； 陈述情况 分； 回答问题 分； 仪表 分答辩成绩： 答辩小组组长(签字)： 年 月 日成绩计算方法指导教师成绩 20 () 评阅成绩 30 () 验收成绩 20 () 答辩成绩 30 ()学生实得成绩(百分制)指导教师成绩 评阅成绩 验收成绩 答辩成绩 总评 答辩委员会意见毕业论文(设计)总评成绩(等级)：学院答辩委员会主任(签字)： 学院(签章) 年 月 日备注 目录摘要.IABSTRACII

10、1引言12可编程逻辑器件及FPGA介绍22.1可编程逻辑器件简介.22.2 FPGA简介.33 Verilog HDL语言介绍44 QuartusII开发环境和Modelsim10.0仿真软件介绍54.1 QuartusII软件介绍.54.2 Modelsim10.0软件介绍.65 设计Verilog HDL代码和Modelsim仿真结果分析65.1 顶层模块.65.2 复位模块.85.3 按键模块105.4 核心模块125.5 流水灯模块225.6 数码管模块255.7 蜂鸣器模块335.8 简单的testbench测试代码355.9 Verilog HDL代码综合编译报告37结论39致谢40参考文献41译文42摘要