使用Quartus软件设计简易电子琴的资料详细说明

　　　电子琴最早是由美国发明家于上世纪20年代末发明，并于30年代制造投放市场的。电子琴不是钢琴的简易版，也不是起源于钢琴，它们是两种不同的乐器，电子琴起源于管风琴。电子琴分单排键电子琴和双排键电子琴（电子管风琴）。1959年日本生产出世界上第一台立式双排键电子琴，它有三层键盘。

　　电子琴适合初学者学习使用，适合中国国情，适合幼儿、儿童、少年学习，表现力丰富。电子琴的强大功能，使专业音乐工作者有广阔的创作和表现空间，电脑技术的应用，拓宽了电子琴的应用空间，总之，电子琴促进了音乐教育的发展。自从八十年代电子琴进入我国以来，电子琴以它适合中国国情、经济适用、表现力强、功能强大而受到广大的初学者、音乐爱好者、专业音乐工作者和音乐家的喜爱，可以说现在电子琴在中国的普及率是很高的。这无论是对提高整个人们的音乐素质，还是对音乐的发展都是意义重大的事。

　　随着电子技术的发展，电子技术正在逐渐改善着人们的学习、生活、工作，因此开发本系统希望能够给人们多带来一点生活上的乐趣，电子技术与音乐的结合不断加深。由此而产生的电子琴在这种形势下，因其体积小，易于携带，经济适用，对初学者，尤其对识谱的人来说是很容易弹奏的，一首简单的曲子灵感好的人甚至不用很多的练习和教师的指导就能很快的弹奏出来。是一般家庭都能承受得了的经济投入，而且电子琴键盘操作直观易于掌握。这样就强烈地激发了学习者的学习兴趣，迅速地提高了电子琴的普及率。电子琴使用简单。深受广大音乐爱好者推崇。

　　基于当前市场上的玩具市场需求量大，其中电子琴就是一个很好的应用方面。单片机技术使我们可以利用软硬件实现电子琴的功能，从而实现电子琴的微型化，可以用作玩具琴、音乐转盘以及音乐童车等等。并且可以进行一定的功能扩展。鉴于电子琴可以用键盘上的“k0”到“k17”键演奏从低So到高DO等18个音，从而可以用来弹奏喜欢的乐曲。

　　经过分析之后可知课程设计所需要三个子模块它们分别是乐曲自动演奏模块 、发音模块和分频模块。

　　1.2.1乐曲自动演奏模块

　　此模块主要用来产生想要演奏的音乐而在程序中软件不能够辨认出简谱而是信号因为基本的音符是8个因此对于输入的每一个音符都设置成4位发生控制输入信号。将他们输入电脑便根据4位2进制的值来确定相对应的音符还有一点应当注意此模块输入音乐有两种方式可以同步演奏也可以自动演奏 ，这需要AUTO 0或1的值来确认。总之，AUTO的主要目的是将1.3基本要求：设计一个有18个按键的电子琴。 使用DE2上的拨码开关产生不同的按键输入，通过板载的音频解码器产生不同的音阶输出。二进制信号转化为能够发声的音乐。

　　1.2.2、发音模块

　　此模块主要是产生音符的分频预置数根据不同的音符产生不同的分频预置数，分频预置值控制数控分频模块进行分频由此得到每个音符对应的频率。

　　该模块的输入信号INDEX是为上一个模块的输出INDEX0，且高低音显示信号HIGH和音符分频系数都是根据音符输入确定的。比如INDEX为1是，表示弹奏了一个do，它的分频系数则为773Hz，音符显示信号为1001111，是773的二进制表示，此时高低音显示0表示低音。

　　1.2.3、分频模块

　　此模块主要是对时基脉冲进行分频得到与0、1、2、3、4、5、6、8八个音符相对应的频率。首先根据时钟信号输入得到时基脉冲及计数器的值然后将时基脉冲值转化为音符的频率。三个子模块的总体流程如下