杭州電子科技大學(xué)數(shù)電大作業(yè)實(shí)驗(yàn)報告電子琴

1、杭州電子科技大學(xué)數(shù)電大作業(yè)實(shí)驗(yàn)報告電子琴數(shù)電大作業(yè)實(shí)驗(yàn)報告如圖是 CODE3的 case語句程序，該模塊是一個編碼器，即將輸入的 8位琴鍵信號進(jìn)行編碼，輸出一個 4位碼，最多能對應(yīng) 16個音符（若有 16個鍵）。如圖所示是 INX2CODE的 case語句程序，該模塊是一個譯碼器，它將來自鍵盤輸入的編碼信號譯碼成數(shù)控分頻器 SPK0輸出信號的頻率控制字。另外兩個模塊是 M_CODE和 DCD7SG，它們的 case語句程序如上圖所示。前者的功能是將來自 CODE3的鍵盤編碼譯成簡譜碼和對應(yīng)的音調(diào)高低值 ，后者是一個數(shù)碼管 7段顯示譯碼器，負(fù)責(zé)將簡譜碼譯成數(shù)碼管的顯示信號。如圖所示是 SPK0模

2、塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。其中的計(jì)數(shù)器 CNT11B是一個 LPM宏模塊，這是一個 11位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。在設(shè)置其結(jié)構(gòu)參數(shù)時，應(yīng)該選擇同步加載控制，即 sload（Synchronous ），這樣能較好地避免來自進(jìn)位信號 cout中可能的毛刺影響。異步加載 aload極易受到隨機(jī)窄脈沖的誤觸發(fā)，在此類電路中不宜采用。圖中 D觸發(fā)器和反相器的功能是將用于控制加載的進(jìn)位信號延遲半個時鐘周期，一來也是為了濾除可能的毛刺，以免對加載更為可靠，因?yàn)檫@時，時鐘上升沿正好處于加載脈沖的中點(diǎn)。模塊 CODE3,INX2CODE和 SPK0的主要工作過程是這樣的：當(dāng)按琴鍵后，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)經(jīng)編碼器獲得一個編碼（例如，當(dāng)按下第

3、二個鍵，對應(yīng)0010，即 2），它對應(yīng)模塊 INX2CODE中的一個值（2對應(yīng) 390H）。當(dāng)這個值（如390H）被置入模塊 SPK0中的 11位可預(yù)置計(jì)數(shù)器中后。由于計(jì)數(shù)器的進(jìn)位端與預(yù)置數(shù)加載段端相連，導(dǎo)致此計(jì)數(shù)器將不斷以此值作為計(jì)數(shù)起始值，直至全 1。以下以預(yù)置值為 390H為例，來計(jì)算 SPK0輸出信號的頻率值。當(dāng)以 390H為計(jì)數(shù)器起始值后，此計(jì)數(shù)器成為一個模（7FFH-390H=46FH=1135）的計(jì)數(shù)器。即每從 CLK端輸入 1135個脈沖，BEEP端輸出一個進(jìn)位脈沖。由于輸入的時鐘頻率是1MHz（周期是 1us），于是 BEEP輸出的信號頻率是 1/（1135us）=841Hz。由下面電子琴的頂層電路可見，SPK0的輸出信號經(jīng)過一個由 D觸發(fā)器接成的 T觸發(fā)器后才輸出給蜂鳴器。這時信號被作了二分頻，于是，預(yù)置值 390H對應(yīng)的與蜂鳴器發(fā)音的基頻 F 約等于440Hz。B電子琴頂層電路中 T觸發(fā)器有兩個功能，一個作用是作二分頻器；另一個作用是作為占空比均衡電路。這是因?yàn)橛?SPK0模塊輸出信號的脈寬極窄，功率極低，無法驅(qū)動蜂鳴器，但信號通過 T脈寬就均