**这是本文档旧的修订版！**
=====简易电子琴设计=====
实验任务
- 任务：基于 STEP-MAX10M08核心板 和 STEP BaseBoard V3.0底板 完成简易电子琴设计并观察调试结果
- 要求：按动矩阵键盘，驱动底板无源蜂鸣器发出产生不同音调，弹奏一首《小星星》。
- 解析：通过FPGA编程驱动矩阵键盘电路，获取矩阵键盘键入的信息，然后通过编码将键盘输出的信息译码成对应的音节数据，最后通过PWM发生模块驱动底板上的无源蜂鸣器发出声音。
实验目的
在基础数字电路实验部分我们已经掌握了FPGA设计PWM信号发生器的原理及方法，上节实验中又学习了矩阵键盘的驱动原理及方法，本实验主要学习无源蜂鸣器的驱动原理，同时熟悉PWM发生模块及矩阵键盘驱动模块的实例化应用。
- 熟悉PWM信号发生驱动模块和矩阵键盘驱动模块的应用
- 了解无源蜂鸣器的驱动原理及方法
- 完成简易电子琴设计实现
设计框图
根据前面的实验解析我们可以得知，该设计总体可以拆分成两个功能模块实现，
- ArrayKeyBoard：通过驱动矩阵键盘工作获取键盘的操作信息数据。 * Beeper：根据键盘按键信息驱动无源蜂鸣器发出不同的音节。 顶层模块ElectricPiano通过实例化两个子模块并将对应的信号连接，最终实现简易电子琴的总体设计。我们知道无源蜂鸣器是通过交流信号驱动的，FPGA可以通过输出不同频率的PWM脉冲信号控制蜂鸣器产生不同的音节输出，所以上面Beeper模块又可以拆分成两个功能模块实现其功能
- tone：通过编码方式将键盘的操作信息译码成对应的PWM周期信息。
- PWM：根据PWM周期信息产生对应的PWM脉冲信号。
实验原理
蜂鸣器介绍
蜂鸣器驱动电路
蜂鸣器驱动设计
系统总体实现
实验步骤
- 双击打开Quartus Prime工具软件；
- 新建工程：File → New Project Wizard（工程命名，工程目录选择，设备型号选择，EDA工具选择）；
- 新建文件：File → New → Verilog HDL File，键入设计代码并保存；
- 设计综合：双击Tasks窗口页面下的Analysis & Synthesis对代码进行综合；
- 管脚约束：Assignments → Assignment Editor，根据项目需求分配管脚；
- 设计编译：双击Tasks窗口页面下的Compile Design对设计进行整体编译并生成配置文件；
- 程序烧录：点击Tools → Programmer打开配置工具，Program进行下载；
- 观察设计运行结果。