基于FPGA的音乐播放器的设计开题报告
2021-08-08 02:40:21
全文总字数:1427字
1. 研究目的与意义
音乐播放器的性能主要取决于其解码系统的能力。而目前关于解码系统的能力的研究有两种,一种是关于软件解码系统的算法优化和设计,另一种是对硬件解码系统的设计研究。FPGA(Field-Programmable Gate Array),即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。因此,FPGA具备开发周期短、实时性好的优点,同时能够满足技术不断更新换代的要求,具有较高的研究价值。
本设计报告主要目的不在于如何进一步优化在FPGA平台上音乐播放器的性能,而是通过在FPGA平台上设计并运行音乐播放器,去实现软件和硬件两个方面的结合,体会设计开发如何既要保证程序设计的合理性,又要考虑到对硬件资源的合理分配和使用。通过这一完整的设计过程,能够初步认识电子工业产品的开发过程,同时对FPGA平台在实践中的优越性有一个比较合理的认识。
2. 国内外研究现状分析
随着电子技术的飞速发展,集成电路设计正在不断地向超大规模,极低功耗和超高速的方向发展,电子产品的功能越来越强大,体积越来越小,功耗越来越低。
顺应电子技术的发展趋势,可编程逻辑器件和eda技术使设计方法发生了质的变化。把以前电路设计 硬件搭试 调试焊接转化为功能设计 软件模拟 仿真下载。利用eda开发平台,采用可编程逻辑器件fpga使硬件的功能可通过编程来实现,这种新的基于芯片的设计方法能够使设计者有更多机会充分发挥创造性思维,实现多种复杂数字逻辑系统的功能,将原来由电路板设计完成的工作放到芯片的设计中进行,减少了连线和体积,提高了集成度,降低了干扰,大大减轻了电路设计和pcb设计的工作量和难度,增强了设计的灵活性,有效地提高了工作效率,增加了系统的可靠性和稳定性,提高了技术指标。
这些技术使得各种电子产品迅速的进入了我们的生活,我们处在一个被电子产品深度包围的时代,在一个普通老百姓的家里,衣食住行,每一个产品的诞生都离不开eda技术,从彩色电视机,到智能冰箱,到全自动洗衣机,电饭煲,到微波炉,电磁炉,电子琴,再到个人随身用的手机,mp3音乐播放器都需要eda技术提供支持。
3. 研究的基本内容与计划
设计的内容
设计的内容主要包括,音乐播放程序的设计和控制,即选择一种可操作性和稳定性较好的软件解码方案;在fpga平台上实现解码程序的运行,同时设计更多的外围辅助设备来增加播放器的解析力和稳定性;最后是实现在实际应用中,对于歌曲存储、用户与播放器的互动等方面的内容。
计划:第13周:首先要了解fpga开发的流程和需要的基础知识。 第4周:分析音乐播放器的主要功能,明确设计任务。 第56周:在quartusii 软件平台上完成简易音乐播放 器设计的编程与仿真。 第79周:完成硬件电路的设计和制作。 第1011周:下载到开发板进行硬件实现。 第1113周:撰写毕业设计报告书。
4. 研究创新点
1.可以通过按键实现歌曲的暂停、播放、快进、后退
2.实现添加LED显示屏显示歌曲曲目
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