1 序言

1.1 项目概述

项目2 - 利用PWM制作一个音乐播放器

· 通过PWM产生不同的音调，并驱动板上蜂鸣器将音调输出

· 能够播放三首不同的曲子，每个曲子的时间长度为1分钟，可以切换播放

· 曲子的切换使用扩展板的按键，需要有按键消抖的功能

· 播放的曲子的名字在OLED屏幕上显示出来（汉字显示）

1.2 项目规划

Step1. 实现按键消抖功能

Step2. 产生PWM波

Step3. 驱动蜂鸣器

Step4. 驱动OLED显示器

Step5. 各模块联合调试

2 软件安装激活

注册成为 LATTICE 会员。

软件 Radiant 下载，地址：Lattice Radiant (latticesemi.com) 。

软件 Radiant 激活，转到 Lattice Radiant License (latticesemi.com) ，输入 mac 地址。 mac 地址获取可以在 cmd 命令提示符中输入 ipconfig/all 获取，选取相应网卡的 mac 地址。

ipconfig/all

获取 license.dat 后，放入软件安装文件夹 /license 下，打开软件 Radiant，选择第二项激活方式，选择 license.dat 激活成功。

3 输入输出信号分析

• 输入信号
  • 系统时钟信号：clk
  • 复位信号：rst_n
  • 按键信号：key_in
• 输出信号
  • oled显示屏复位信号：oled_rst
  • oled显示屏时钟信号：oled_clk
  • oled显示屏数据指令控制信号：oled_dcn
  • oled显示屏数据信号：oled_dat
  • 蜂鸣器输出：beep

4 系统框图

5 典型模块的实现（以按键消抖为例）

实现步骤：检测按键变化->计数器计时（使用计数器实现3~5ms计时）->按键消抖->实现按键功能

代码实现

module key(key_in,rst_n,clk,led);
	input wire key_in;
	input wire rst_n;
	input wire clk;
	output reg led;
	
	reg key_check;
	reg [18:0] counter;
	reg key_buff;
	reg key_buff_check;
	
	wire key_change;
	wire key_ok;
	
	always @ (posedge clk or negedge rst_n)
	begin
		if(!rst_n)
			key_check <= 1'b1;
		else
			key_check <= key_in;
	end
	
	assign key_change = key_check ^ key_in;
	
	always @ (posedge clk or negedge rst_n)
	begin
		if(!rst_n)
			counter <= 19'd0;
		else if(counter == 19'd500_000)
			counter <= 19'd0;
		else if(key_change == 1)
			counter <= 19'd0;
		else
			counter <= counter + 1'b1;
	end
	
	always @ (posedge clk or negedge rst_n)
	begin
		if(!rst_n)
			key_buff <= 1'b1;
		else if(counter == 19'd500_000)
			key_buff <= key_in;
	end
	
	always @ (posedge clk or negedge rst_n)
	begin
		if(!rst_n)
			key_buff_check <= 1'b1;
		else
			key_buff_check <= key_buff;
	end
	
	assign key_ok = key_buff && ~key_buff_check;
	
	always @ (posedge clk or negedge rst_n)
	begin
		if(!rst_n)
			led <= 1'b0;
		else if(key_ok)
			led <= ~led;
	end		
endmodule	

6 总结展望

6.1 系统架构展示

6.2 效果展示（更多信息参见视频）

6.3 资源使用情况

            · 综合资源利用情况展示

     ·资源使用情况展示

6.3 存在的问题

· 产生PWM波驱动蜂鸣器产生的音乐缺乏层次感，只适合用来了解PWM波控制原理。

· 显示屏OLED驱动程序还需要进一步总结分析。

6.4 展望

后续深入学习相关知识，特别是FPGA领域有关神经网络相关的知识，解决实际工程问题。