数字系统设计音乐播放器

1、、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得、实验目的和要求:实验目的:(1)掌握音符产生的方法，了解 DD诚术的应用。(2) 了解AC97音频接口电路的应用。(3)掌握系统“自顶而下”的设计方法。实验任务:设计一个音乐播放器。(1)可以播放四首乐曲，设置 play、next、reset三个按键。按play键播放当前乐曲，按next键播放下一首乐曲。小当前乐曲序号(2) LED0指示播放情况(播放时点亮)、LED2和LED3指二、实验内容和原理(1)音乐播放器的设计原理根据实验任务可将系统分为主控制器(mg、乐曲读取(song_reader )、音next button按键处理模块song donenote loneplay_button|elk主控制器play乐Illi读取；PILLED SongLED 2reset nx Inotc. duration音符播放sample-ncxisamplccodcc_ conditionervalidsamplcnew nameac

2、97 if符播放(note_player )、AC9宿频接 口( codec_conditioner )和 ac97_if 五个子 模块，系统的总体框图如下：各个模块的功能如下：1 .mcu模块接收按键信息，通知song_reader模块是否要播放(play)及播放哪 首乐曲(song),若一曲播放结束则进入播放结束ENDt态。2 .song_reader模块根据mcU块的要求，逐个取出音符 note , duration 送给 note_player模块播放，当一首乐曲播放完毕，回复mcU莫块乐曲播放结束信号(song_done)。3 .note_player模块接收到需播放的音符，在音符的持续时间内，以48kHz速率送出该音符的正弦波样品给 AC9宿频接口模块。当一个音符播放结束，向 song_reader模块发送一个note_done脉冲索取新的音符。4 .codec_conditiner 、ac97_if模块负责与AC9宿频系统接口工作，本实验已 提供了这两个模块的代码。另外，按键处理模块完成输入同步化、防颤动和脉宽变换等功能。1、主控制模块mcu的设计mcu模块是主控制模块，

3、有响应按键信息、控制系统播放两大任务，工作流程 如下面的流程图所示。要求系统复位后经RESET犬态初始化后进入 WAIT状态等待按键输入或乐曲播放结束应答，若有按键输入则转入相应的按键处理状态(NEXTgPLAY ，若一曲播放结束则进入结束播放END犬态。mcu的控制器算法流程图如下图:以下为mcu的端口含义引脚名称I/O引脚说明clkInput100MHz寸钟信号resetInput复位信号，高电平有效play_buttonInput“播放”按键，低电平有效next_buttonInput“下一曲”按键，一个时钟周期宽 度的局电平脉冲playOutput高电平表示播放song_doneOutput当播放下,曲时，输出,个时钟周 期宽度的高电平复位脉冲reset_play ,并复位 note_player模块song_doneInputnote_player 模块的应答彳个时钟周期宽度的高电平脉冲表示 一曲播放结束song1:0Output当前乐曲的序号结合以上算法流程图和端口定义，mcU莫块代码如下：module mcu(clk, reset, play_button, next,

4、play, reset_play, song,song_done );parameter RESET=0, WAIT=1, END=2, NEXT=3, PLAY=4;input reset, play_button,song_done,clk,next;output reg 1:0 song;output reg play, reset_play;reg state;always ( posedge clk )beginif (reset)begin play=0; song=2b00;reset_play=1; state=RESET; end elsecase (state)RESET:WAIT:if (song_done)begin state =END; play=0; reset_play=1; endelse if (next)begin state =NEXT; play=1; reset_play=1; song=song+1; endelse if (play_button)begin state =PLAY; play=1; reset_play=0; endel

5、sebegin state =WAIT; reset_play=0; endEND, NEXT, PLAY:begin state =WAIT; reset_play=0; endendcaseendendmodule2、 乐曲读取模块song_reader 的设计乐曲读取模块song_reader 的功能有：(1)根据mcU奠块的要求，选择播放乐曲；(2)相应note_player模块请求，从song_rom中逐个取出音符note,duration送给 note_player 模块播放；(3)判断乐曲是否播放完毕，若播放完毕，则回复mcug块应答信号。根据设计要求，以下是song_reader 模块的结构框图地址计数器addrelkresetnole dones ong_r匕自加r控制器song_ron结束判断playdoutnotej duraticin)new_note根据设计要求，以下是song_reader模块的端口含义引脚名称I/O引脚说明clkInput100MH时钟信号resetInput复位信号，高电平有效playInput来自mcu的控制信号，局电平播放song1:

6、0Input来自mcu的控制信号，当前播放乐曲的序号note_doneInput来自模块note_player应答佶号，一个时钟周期宽度的高电平脉冲表个音符 播放结束song_done0utput给mcu的应答信号，当乐曲播放结束，输出一个时钟周期宽度的高电平脉冲note5:0Output音符标记duration5:0Output音符的持续时间new_noteOutput给note_player的控制信号，一个时钟周期宽度的高电平脉冲表示新的音符需播 放以下是song_reader的算法流程图地址计数器为5位二进制计数器，其中note_done为计数允许输入，状态q为song_rom的低5位地址，song1:0为song_rom高两位地址。当地址计数器出现进位或duration为0时，表示乐曲结束，应输出一个时钟周期 宽度的高电平脉冲信号 song_done。结束判断模块应调用提供的模块 one_pulse ,使输出为一个时钟周期宽度的高电 平脉冲。结合上图以及模块要求，编写 song_reader 代码如下：modulesong_reader(clk,reset,play,song,

7、note_done,song_done,note,duration, new_note );input clk,reset,play,note_done;input 1:0 song;output song_done, new_note;output 5:0 note, duration;parameter RESET=0, NEW_NOTE=1, WAIT=2, NEXT_NOTE=4;reg 1:0 STATE;reg new_note;always ( posedge clk )beginif (reset=1) begin new_note=0; STATE=RESET; endelsecase (STATE)RESET:if (play=1)begin new_note=1; STATE=NEW_NOTE; endelsebegin new_note=0; STATE=RESET; endNEW_NOTE:begin new_note=0; STATE=WAIT; endWAIT:if (play=1)if (note_done=1)begin new_note=0; STA

8、TE=NEXT_NOTE; endelsebegin new_note=0; STATE=WAIT; endelse begin new_note=0; STATE=RESET; endNEXT_NOTE:begin new_note=1; STATE=NEW_NOTE; endendcaseendwire 4:0 q;wire co;song_romsong_rom1(.clk(clk),.dout(note,duration),.addr(song,q);addr_counteraddr_counter1(.clk(clk),.reset(reset),.note_done(note_done),.q(q),.co(co);end_judgingend_judging1(.co(co),.duration(duration),.clk(clk),.song_done(song_done);(返回给主控制器一个应答信号，即框图中的结束判断模块)endmodule其中模块 end_judging 的代码如下：module end_judging(co, duration, clk, song_done);parameter N=6;input co;input N-1:0 duration;input clk;output song_done;wire N-1:0 dd;wire qq;assign song_done = qq & dd;assign dd = co | (duration=6b00000);D_FF dff1(.d(dd), .clk(clk), .q(qq);endmodule其中模块 counter 的代码如下：module addr_counter(clk,q,co,reset,note_done);input clk,reset,note_done;output reg 4:0 q;output co;assign co=note_done&(&q);always (posedge clk)begin if(

《数字系统设计音乐播放器》由会员hs****ma分享，可在线阅读，更多相关《数字系统设计音乐播放器》请在金锄头文库上搜索。