天河网站设计,网络诚信 网站应怎么做,邵阳县网站建设公司沙河网站建设公司,被称为网站开发神器文章目录 一、蜂鸣器简介1.1 蜂鸣器分类1.2 PWM 二、C4开发板原理图三、如何产生不同的音调四、代码实现及分析五、总结 一、蜂鸣器简介
1.1 蜂鸣器分类
蜂鸣器一般分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器。二者的区别在于#xff0c;有源蜂鸣器内部含有振动源和功放电路#xff0c;只… 文章目录 一、蜂鸣器简介1.1 蜂鸣器分类1.2 PWM 二、C4开发板原理图三、如何产生不同的音调四、代码实现及分析五、总结 一、蜂鸣器简介
1.1 蜂鸣器分类
蜂鸣器一般分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器。二者的区别在于有源蜂鸣器内部含有振动源和功放电路只需上电便可发出鸣叫。而无源蜂鸣器内部不含振动源和功放电路因此我们需要给予其PWM方波才能驱动无源蜂鸣器正常工作。
1.2 PWM
PWM即脉冲脉宽调制PWM的占空比是指在一个完整的时钟周期内高电平所占时间占整个时钟周期的比例50%占空比即高低电平各占一半时钟周期为方便代码编写本项目产生的PWM均为50%占空比。
二、C4开发板原理图 博主所用开发板为Cyclone Ⅳ开发板开发板芯片为EP4CE6F17C8由开发板原理图可以看出本开发板蜂鸣器低电平有效。
三、如何产生不同的音调
我们可以通过给予无源蜂鸣器不同频率的PWM方波信号从而实现不同的音调音符。 相关数据参考可见下图 举个例子博主所用开发板晶振为50MHz而低音Do的频率为262因此我们需要在一秒内产生50MHz/262次PWM方波信号此时蜂鸣器变会发出低音Do如有错误请指正博主是这样理解的乐理知识匮乏请见谅。
两只老虎的乐谱如下 四、代码实现及分析
本次项目较为简单仅有一个蜂鸣器模块。
源码分析
本次项目首先需要一个音符计数器用来存放歌曲中的音符数目由乐谱可知两只老虎共含有34个音符因此我们需要一个6位宽的计数器用来计数到34后续发现好像乐谱中间隔比较大的是空拍各位可以自行调整除此之外本次项目需要一个节拍计数器不过这方面也是乐理知识博主不太懂两只老虎好像是一秒四拍所以我们需要设计一个250ms计数器用来记一拍也就是一个音符播放的时间同时我们自然需要一个计数音符频率的计数器。由于不同音符的频率不尽相同因此我们可以很自然地想到需要引入一个中间信号通过case第几个音符给予中间信号不同的频率值。另外由于本项目生成的PWM均为50%占空比因此需要一个中间信号dutyduty为音符频率的一半音符频率计数器小于duty时蜂鸣器输出0否则输出1.
module beep (input wire clk ,input wire rst_n ,input wire beep_en ,output reg beep //输出蜂鸣器
);//内部参数定义
parameter CYCLE 26d50_000_000 ;
parameter TIME 24d12_500_000 ;
parameter NUM 6d34 ;
parameter DOL CYCLE/262 ,REL CYCLE/294 ,MIL CYCLE/330 ,FAL CYCLE/349 ,SOL CYCLE/392 ,LAL CYCLE/440 ,XIL CYCLE/494 ,DOM CYCLE/523 ,REM CYCLE/587 ,MIM CYCLE/659 ,FAM CYCLE/698 ,SOM CYCLE/784 ,LAM CYCLE/880 ,XIM CYCLE/988 ,DOH CYCLE/1047 ,REH CYCLE/1175 ,MIH CYCLE/1319 ,FAH CYCLE/1397 ,SOH CYCLE/1568 ,LAH CYCLE/1760 ,XIH CYCLE/1967 ;//内部信号定义
reg [5:0] cnt_num ;//音符个数寄存器
wire add_cnt_num ;
wire end_cnt_num ;reg [23:0] cnt_250 ;//一拍时间寄存器
wire add_cnt_250 ;
wire end_cnt_250 ;reg [17:0] cnt_frq ;//音符频率寄存器
wire add_cnt_frq ;
wire end_cnt_frq ;reg [17:0] frq ;//中间信号存储音符频率
wire [16:0] duty ;//中间信号用于比较产生50%PWM//250ms计数器
always (posedge clk or negedge rst_n) beginif(!rst_n)begincnt_250 1b0;endelse if(add_cnt_250)beginif(end_cnt_250)begincnt_250 1b0;endelse begincnt_250 cnt_250 1b1;endendelse begincnt_250 cnt_250;end
endassign add_cnt_250 beep_en;
assign end_cnt_250 add_cnt_250 cnt_250 TIME - 1b1;//音符个数寄存器
always (posedge clk or negedge rst_n) beginif(!rst_n)begincnt_num 1b0;endelse if(add_cnt_num)beginif(end_cnt_num)begincnt_num 1b0;endelse begincnt_num cnt_num 1b1;endendelse begincnt_num cnt_num;end
endassign add_cnt_num end_cnt_250;
assign end_cnt_num add_cnt_num cnt_num NUM - 1b1;//音符频率计数器
always (posedge clk or negedge rst_n) beginif(!rst_n)begincnt_frq 1b0;endelse if(add_cnt_frq)beginif(end_cnt_frq || end_cnt_250)begincnt_frq 1b0;endelse begincnt_frq cnt_frq 1b1;endendelse begincnt_frq cnt_frq;end
endassign add_cnt_frq beep_en;
assign end_cnt_frq add_cnt_frq cnt_frq frq - 1b1;//音频赋值
always(*)begincase(cnt_num)6d0 : frq DOM;6d1 : frq REM;6d2 : frq MIM;6d3 : frq DOM;6d4 : frq DOM;6d5 : frq REM;6d6 : frq MIM;6d7 : frq DOM;6d8 : frq MIM;6d9 : frq FAM;6d10 : frq SOM;6d11 : frq MIM;6d12 : frq FAM;6d13 : frq SOM;6d14 : frq SOM;6d15 : frq LAM;6d16 : frq SOM;6d17 : frq FAM;6d18 : frq MIM;6d19 : frq DOM;6d20 : frq SOM;6d21 : frq LAM;6d22 : frq SOM;6d23 : frq FAM;6d24 : frq MIM;6d25 : frq DOM;6d26 : frq REM;6d27 : frq SOL;6d28 : frq DOM;6d29 : frq 0 ;6d30 : frq REM;6d31 : frq SOL;6d32 : frq DOM;6d33 : frq 0 ;default : frq 0 ;endcase
end//beep输出赋值
always(posedge clk or negedge rst_n)beginif(!rst_n)beginbeep 1b1;endelse if(cnt_frq duty beep_en)beginbeep 1b0;endelse beginbeep 1b1;end
end//生成占空比为50%的音频PWM方波的比较信号
assign duty frq 1;endmodule五、总结
本项目较为简单基本是在做计数器的练习和PWM方波信号产生练习希望大家能够掌握。
如有没有讲清楚的地方还请大家指正。
