燕山大学EDA课程设计实验报告
院系信息科学与工程学院姓名班级学号日期
f实验名称八音电子琴
实验要求1能发出1234567i八个音
2用按键作为键盘
3C调至B调对应频率如下表
音调
频率Hz
C高音
26163x2
B
49388
A
44000
G
39200
F
34923
E
32963
D
29366
C
26163
实验电路设计
1命题分析
根据命题的要求要使扬声器发音需要在其输入信号端连接一个
对应频率的方波信号实验使用的信号源可以提供从几Hz到几兆Hz
不等的信号频率自然可以想到本实验命题的关键是一个具有相应分
频比的分频器
考虑到硬件按钮在实际工作过程中会因元件的接触产生一些
不可避免的抖动脉冲电平会对实验造成影响因此需要在按键接入
线路中安装防抖动电路
2设计过程
f1分频器
为了取得合适的电路复杂度和可接受的误差范围分频器的时钟信号
选取为器件所提供的JPCK13MHz音频信号然后通过计算用时
钟信号频率除以各发音频率得到的分频比如下表
分频比16进制5DEE
频率Hz高C26163x2
6384
B49388
6F84
A44000
7D62
G39200
8ADE
F34923
951C
E32963
A760
D29366
BBDE
C26163
利用四片十六进制计数器74LS161就可以连接成适用的分频器
分频器连接完成后会产生一个预定频率的周期脉冲但是实验要求的
方波其占空比应该为11因此在输出脉冲端加装一个T触发器每次
脉冲到达触发器的时候输出便会跳变电平这就达到了驱动扬声器的
条件
但是在应用了T触发器后输出方波的周期比预定的扩大了一倍也就
是说频率减至原来的二分之一此时应重新选择时钟信号令其为原来
2倍即可根据实验指导书最终确定选择的时钟信号为6MHz
2防抖动电路
利用D触发器的电压跟随特性可以用一个频率较低的时钟信号驱动
f达到防止按键抖动的目的电路较简单见图3
图1时钟分频电路dow
way
图2CP为375K时上图的B4输出波形
由于设计的原因本电路只能支持单音节输入当同时键入两个以上的音阶时分频比较小的比较高的音阶优先发声
f3电路组合
图3按键输入防抖动电路
组合后的电路模块如图4共有11个输入端和1个输出端
其中CP_6M为整个电路的主频使用电路板上的6MHz信号输
出端CP_1US为防抖动电路中触发器所使用的时钟要求频率不高选
择电路板提供的CLK3312HzKEYCaB是电子琴的输入按键接口
依次是从低音到高音
Speaker是电路的输出端接入扬声器为其产生相应音阶的频率
实际电路如图4
连接完成后对该电路进行仿真测试如图5令其CP_6M为
6MHzCP_1US为一个较低频率脉冲设置KEYB音r