实验五：蜂鸣器的音乐播放.pdf

Super Hornet FPGA 嵌入式 群： 16878179 1 实验五 ： 蜂鸣器的音乐播放 一、 实验目的 通过了解音乐的知识，学会利用计数器产生不同频率的脉冲 二、 实验设备 硬件： Super Hornet FPGA 核心板 及 Super Hornet 扩展板 ， 实验前确保 CN14 短接 软件： QuartusII 9.1开发工具 三、 实验原理 四、 蜂鸣器演奏音乐 人耳能识别的声音频率范围为 200Hz~20KHz，利用分屏器可以方便的产生各个频率的声音乐曲中，每个音符都对应着确定的频率，通过对计数器取不同的初值可以产生不同频率乐曲的 12 平均率规定：每两个 8 度音之间的频率相差 1 倍（如高音 1 和中音 1 的频率相差一倍），在两个 8 度音之间，可以分为 12 个半音，则每个音的频率可以确定 各音符对应的频率如下：（ #表示半音） 音符名 频率 /hz 音符名 频率 /hz 音符名 频率 /hz 低音 1 262 中音 1 523 高音 1 1046 #1 277 #1 554 #1 1109 低音 2 294 中音 2 587 高音 2 1175 #2 311 #2 622 #2 1245 低音 3 330 中音 3 659 高音 3 1318 低音 4 349 中音 4 698 高音 4 1397 #4 370 #4 740 #4 1480 Super Hornet FPGA 嵌入式 群： 16878179 2 低音 5 392 中音 5 784 高音 5 1568 #5 415 #5 831 #5 1661 低音 6 440 中音 6 880 高音 6 1760 #6 466 #6 932 #6 1865 低音 7 494 中音 7 988 高音 7 1976 一首歌曲的产生应该考虑的两个因素：音符的产生频率和音的节拍（即声音持续的时间）。

只要控制输出到扬声器的激励信号频率的高低和持续的时间，就可以使扬声器发声产生优美的歌曲 分频比预置数的计算： 要 从 50Mhz 基准频率 上分屏得到音 符的频率，如低音 1 的频率为 262，则其分频系数为 50_000_000/262 = 190839.7,在计数到分频系数的一半 95420（整数倍分频，四舍五入）， 17 位数据的最大值为 131071，低音 1 的分频系数最大，所以将分频最大预置数设为 =131071 对于乐曲中的休止符，只需将其分频系数设为 0，将分频预置数设为 131071 即可例如： 低音 3 的频率为 330hz，分频比为 25M/330hz=25000000/330= 75758,则其分频预置数为：131071 -75758=55313 其他的音符对应的分频比和分频比预置数均按此法计算可得到 各音阶对应的预置数如下表： 音符名 频率 /hz 分频系数 预置数 低音 1 262 95420 35651 #1 277 90253 40818 低音 2 294 85034 46037 Super Hornet FPGA 嵌入式 群： 16878179 3 #2 311 80386 50685 低音 3 330 75758 55313 低音 4 349 71633 59438 #4 370 67568 63503 低音 5 392 63776 67296 #5 415 60241 70830 低音 6 440 56812 74253 #6 466 43648 77423 低音 7 494 50607 80464 中音 1 523 47801 83270 #1 554 45126 45945 中音 2 587 42589 88482 #2 622 40193 90878 中音 3 659 37936 93135 中音 4 698 35817 95254 #4 740 33784 97287 中音 5 784 31888 99183 #5 831 30084 100987 中音 6 880 28409 102662 #6 932 26824 104247 中音 7 988 25304 105767 高音 1 1046 23901 107170 #1 1109 22543 108528 高音 2 1175 21277 109794 #2 1245 20080 110991 高音 3 1318 18968 112103 高音 4 1397 17896 113176 #4 1480 16892 114179 高音 5 1568 15944 115127 Super Hornet FPGA 嵌入式 群： 16878179 4 #5 1661 15051 116020 高 音 6 1760 14205 116867 #6 1865 13405 117666 高音 7 1976 12652 118419 生日歌的简谱如下： 五、 实验步骤 本实验源 工程位于 :\Super_Hornet_FPGA\Verilog\ EX5_Bell_Music 目录下，用户可以从中查看实验内容 六、 对应引脚 Super Hornet FPGA 嵌入式 群： 16878179 5 CLK PIN_23 RSTn PIN_88 Bell PIN_97 七、 实验现象 蜂鸣器循环演奏生日快乐。