基于 FPGA 的电子琴设计开题报告

1. 研究目的与意义

近年来，在数字系统的设计领域融入了一种新型的设计技术：数字系统设计的自动化技术eda（electronic design automation）。

该技术优越之处在于系统设计的效率高、保密性强、集成度好、易于修改和实现等。

因此，一跃成为当下数字系统设计领域的主流技术，并被越来越广泛地应用到相关领域中，其中，被应用到电子琴的设计与实现中去就是一个相当重要的尝试及应用。

2. 国内外研究现状分析

一、fpga国外研究现状

目前，可编程逻辑器件被xilinx、altera、actel和lattice等美国几家著名大公司所垄断，经过二十多年的经验积累，其技术力量十分雄厚。当前器件最小尺寸达到28nm，规模超过千万门级，加工制程先进。世界排名前三的fpga器件供应商分别为xilinx、altera、actel，据统计xilinx和altera占有其中的绝大部分市场，其他几家公司市场份额不足1/4。

作为一种可编程逻辑器件，fpga在短短二十多年中从电子设计的外围器件逐渐演变为数字系统的核心。伴随半导体工艺技术的进步，fpga器件的设计技术取得了飞跃发展及突破。通过fpga器件的发展历程来看，今后仍将朝下以下几个方向发展：

3. 研究的基本内容与计划

计划进程

2016年12月初至2017年2月底：查找相关资料，做好知识备。

2017年3月初至4月初：根据设计要求画出流程图，实现蜂鸣器和矩阵按键的模块设计

2017年4月初至5月中旬：进行系统软件与硬件的设计，完成后充分调试电路，达到预期要求。

4. 研究创新点

特色创新：如果通过硬件连接设计电子琴，在实际的硬件设计中用到的器件非常多，连线比较复杂，同时会产生比较大的延时，从而造成测量误差较大，可靠性不好。以EDA工具作为开发手段，运用VHDL硬件描述语言将使整个系统大大简化，提高了电子琴整体的性能和可靠性。