一、課題的內(nèi)容和任務要求

　　以可編程邏輯器件為載體,EDA軟件為開發(fā)工具,設計一個簡易的八音符電子琴，它可通過按鍵輸入來控制音響，同時系統(tǒng)演奏時可以選擇是手動演奏(由鍵盤輸入)還是自動演奏已存入的樂曲，并且能夠自動演奏多首樂曲，且樂曲可重復演奏。

　　第一階段，通過參閱文獻及相關資料確定電子琴的設計方案，構建電路功能模塊，利用相關軟件繪畫出電路圖，要求圖形繪制完整、精確、符合規(guī)范。第二階段，以硬件描述語言為系統(tǒng)邏輯描述的表達方式在EDA軟件平臺上編寫源程序，要求設計合理、性能得到優(yōu)化、器件利用率最高。第三階段，對所編寫的程序進行仿真以確定能否達到要求并根據(jù)具體情況對程序不斷改進。最后下載配置至EDA實驗箱中檢測設計結果實現(xiàn)最后的設計與仿真。

　　二、進度安排(起止時間：2010 年 2 月 20 日 ～ 2011 年04月20日)

　　2月20日～2月25日 　查閱資料，熟悉課題，完成開題報告。

　　2月26日～3月28日 相關算法及具體功能模塊設計,完成初稿。

　　3月28日～4月06日　 寫出源程序并進行調試，完成中稿及中期檢查。

　　4月07日～4月20日 　完成終稿，論文版式調整，打印并準備答辯。

　　三、主要參考資料

　　[1] 張 原.可編程邏輯器件設計及應用[M]. 北京:機械工業(yè)出版社,2005,10-30.

　　[2] 王振紅.VHDL數(shù)字電路設計與應用實踐教程[M]. 北京: 科學出版社, 2005, 45-60.

　　[3] 曾繁泰,陳美金.VHDL程序設計注意事項[J]. 北京:清華大學學報,2009(20):80-15.

　　[4] 黃正謹.CPLD系統(tǒng)設計技術入門與應用[J]. 北京:北京科技大學學報,2008(16):23-13.

　　[5] 徐志軍,徐光輝.CPLD/FPGA的開發(fā)和應用的研究[J]. 北京:北京理工大學學報,2010(33): 35-28.

　　[6] 閻 石.基于EDA技術設計方法的概述[J].上海:上海交通大學學報,2010(54):32-78.

　　[7] 王金明,楊吉斌.數(shù)字系統(tǒng)設計與VHDL綜述[J] .單片機與嵌入式系統(tǒng)應用期刊,2010(11):21-27.

　　[8] 候伯亨.基于Max+PlusII的FPGA設計[J].電子技術期刊,2009(23):54-96.

　　[9] 朱正偉.Max+PlusII設計方法詳述[J].安徽:合肥工業(yè)大學學報,2009(52):16-30.

　　[10] 將景旗,刁嵐松.硬件描述語言VHDL設計應用實例[J].北京:西安交通大學學報,2008:50-60.

　　[11] David R.Coehl.The VHDL handbook[J].Kluwer Academic Pubishers,2006(15):11-50.

　　[12] Jan M.Rabaey.Digital Integrated Circuits A Design Perspective[J].Prentice Hall,2008(26):23-15.

　　一、選題依據(jù)和目標(該研究的目的、意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢)

　　隨著社會的發(fā)展、科技的進步，電子琴的發(fā)明極大的推動了流行音樂的發(fā)展，同時可以演奏出未從擁有的音色從而豐富了人們的感情表現(xiàn)，并且推動了音樂的普及使音樂成為了大眾的音樂。電子琴作為科技與音樂的產(chǎn)物，在信息化和電子化的時代，為音樂的大眾化做出了不可磨滅的貢獻。

　　現(xiàn)代的電子琴一般使用PCM或PWM采樣音源，并非“模仿”樂器的音色，而是使用的真實樂器音色，還加上了老式電子琴的濾波器，振蕩器，包絡線控制來制造和編輯音色。

　　隨著EDA技術的大力發(fā)展，F(xiàn)PGA等數(shù)字可編程器件的出現(xiàn)和發(fā)展，基于EDA技術的電子琴設計也就變得更加簡單，而且性能更穩(wěn)定、能實現(xiàn)較復雜的功能，且運用EDA軟件可方便的在計算機上實現(xiàn)設計與仿真。本設計基于VHDL(FPGA)語言是電子設計領域中最具活力和發(fā)展前途的一項技術，未來必定會取代部分落伍的數(shù)字元元件。

　　本課題的關鍵問題在于將實際的電子琴設計的功能轉化為數(shù)字邏輯輸入輸出并且將滿足這種輸入輸出關系的系統(tǒng)進行分塊處理最后整合成能夠完成樂曲演奏的電子系統(tǒng)。

　　本課題的難點就在于將實際的功能轉化為各個模塊的功能，并且用EDA技術在軟件環(huán)境中實現(xiàn)各個模塊的設計和封裝最后實現(xiàn)組合仿真。

　　三、研究方案

　　1. 擬采取的研究方法或試驗方法及主要技術路線

　　本課題主要查閱相關資料，應用所學的專業(yè)課知識，采用EDA技術，按照EDA進行電子設計的流程，用電子設計自動化軟件MaxpluxII和VHDL語言實現(xiàn)各個模塊的設計和封裝組合并模擬仿真，不進行實際電子電路的制作。

　　2. 研究進度安排

　　第一階段：查閱資料，熟悉課題，完成開題報告;

　　第二階段：相關算法及具體功能模塊設計,完成初稿;

　　第三階段：寫出源程序并進行調試，完成中稿及中期檢查;

　　四、參考文獻

　　[1] 張 原.可編程邏輯器件設計及應用[M]. 北京:機械工業(yè)出版社,2005,10-30.

　　[2] 王振紅.VHDL數(shù)字電路設計與應用實踐教程[M]. 北京: 科學出版社, 2005, 45-60.

　　[3] 曾繁泰,陳美金.VHDL程序設計注意事項[J]. 北京:清華大學學報,2009(20):80-15.

　　[4] 黃正謹.CPLD系統(tǒng)設計技術入門與應用[J]. 北京:北京科技大學學報,2008(16):23-13.

　　[5] 徐志軍,徐光輝.CPLD/FPGA的開發(fā)和應用的研究[J]. 北京:北京理工大學學報,2010(33): 35-28.

　　[6] 閻 石.基于EDA技術設計方法的概述[J].上海:上海交通大學學報,2010(54):32-78.

　　[7] 王金明,楊吉斌.數(shù)字系統(tǒng)設計與VHDL綜述[J] .單片機與嵌入式系統(tǒng)應用期刊,2010(11):21-27.

　　[8] 候伯亨.基于Max+PlusII的FPGA設計[J].電子技術期刊,2009(23):54-96.

　　[9] 朱正偉.Max+PlusII設計方法詳述[J].安徽:合肥工業(yè)大學學報,2009(52):16-30.

　　[10] 將景旗,刁嵐松.硬件描述語言VHDL設計應用實例[J].北京:西安交通大學學報,2008:50-60.

　　[11] David R.Coehl.The VHDL handbook[J].Kluwer Academic Pubishers,2006(15):11-50.

　　[12] Jan M.Rabaey.Digital Integrated Circuits A Design Perspective[J].Prentice Hall,2008(26):23-15.

　　第 1 次指導記錄

　　以授課的方式，講解了畢業(yè)論文的相應注意事項和選題事宜，并規(guī)定了完成畢業(yè)論文的開題報告，要求在指定期限提交審核。通過此次指導，使學生明確了畢業(yè)論文的重要性和價值性，確定了畢業(yè)論文的研究方向和大綱。

　　第 2 次指導記錄

　　以授課的方式，講述了相關論文的格式和一些有代表性的論題以及閱讀資料的重要性，重點指導閱讀相關資料，并指點出寫作方法和代表性題目的重難點。要求學生借閱EDA方面的資料書，仔細研讀，重點掌握VHDL語言和FPGA的設計方法，并規(guī)定了一些硬性檢查指標，以考核論文課題相關知識的掌握程度。

以短信形式告知，論文中各級標題的行距不合適，各個段之間是沒有段間距的，除一級標題外，其他各級標題最后一個數(shù)字后不能有點。封面頁不能有頁碼、頁眉橫線。頂層模塊圖和各個子模塊圖并不對應。需要學生在以上問題上好好修改。

　　一、現(xiàn)階段任務落實情況和成效

　　初稿已經(jīng)完成，并在老師的指導下發(fā)現(xiàn)了很多問題。提示論文觀點存在的問題，調整文章布局，在行文、語言表達等提出觀點。主要體現(xiàn)在對于VHDL介紹和EDA設計步驟的細化、各個分模塊和頂層總體模塊的詳細設計等內(nèi)容上。在論文書寫的格式上也被老師指出了很多錯誤的，具體在各個標題的字號、間距，頁碼位置，頁眉頁腳的內(nèi)容格式，封面頁的字體和布局格式，英文摘要里的英文語法錯誤。

　　現(xiàn)在我對于整個論文題目所設計的內(nèi)容和知識從大體上有了十分感性的認識了，熟悉了EDA設計的步驟和具體方法，電子琴的音階和樂譜的結構知識，還有待更深入進去，解決更多的細節(jié)性問題，有待完善整個論文的觀點和行文，爭取做出好論文。

　　二、后續(xù)工作計劃、目標和途徑

　　爭取盡快在老師指導的記錄基礎上完成論文的中稿和終稿，掌握VHDL語言的設計主體思想和MaxPlusII編譯軟件的熟練操作。

　　要完成既定的計劃和目標，我心中清楚的知道必須多向同學和老師請教，以期按質按量完成。同時自己要不斷去思考和查閱資料，來擴大自己的知識面和在過程中積累經(jīng)驗。以更積極主動的態(tài)度去攻克論文中的難點和重點，以期完成出一篇高質量的論文。