fpga4fun.com/Music box

1.Simple beep

先做一个简单地蜂鸣器，原理是晶振通过不同的分频器分成不同的频率，通过电路发出音调不同的声音。
例子中Pluto FPGA板子有25Mhz的时钟频率，采用16位计数器（可以产生65536个不同的数值），则最高位的频率是25000000/65536=381hz（通过计数器不同位数进行分频，产生不同的频率），例如第0位就是25Mhz/ 2^0 =12.5Mhz…最高位就是以381hz的频率在0/1之间来回切换
实例代码如下：

module music(clk, speaker);
input clk;
output speaker;

// first create a 16bit binary counter
reg [15:0] counter;
always @(posedge clk) counter <= counter+1;

// and use the most significant bit (MSB) of the counter to drive the speaker
assign speaker = counter[15];
endmodule

现在产生的是381hz的声音

“A”的声音

A的声音频率是440hz，若要产生440hz的声音，则25000000/440 = 56818.18
则需要16位计数器到56817的时候重新开始计数，但对于32768（2^15）~ 56817 的占空比为42%（24049/56818），若要实现0.5占空比，最简单的方法是除以2（58818/2=28409），所以若要获得440hz的频率且具有0.5的占空比，需要在半个周期内（计数器为28409）将电平清零取反。
简单来说，晶振频率/时间 = 想要的频率
用计数器实现时间的确定，用计数的办法，也就是加法比如需要30%高电平，70%低电平，加到30取反清零，然后加到70再取反
代码如下：

module music(clk, speaker);
input clk;
output speaker;

reg [14:0] counter;
always @(posedge clk) if(counter==28408) counter<=0; else counter <= counter+1;

reg speaker;
always @(posedge clk) if(counter==28408) speaker <= ~speaker;
endmodule

救护车来了

救护车的音调为tone[23] 25000000/2^23 = 1.5hz
音调一致，两次响铃间隔时间来回交替，一个时间为clkdivider-1，一个为clkdivider/2 -1，也就是形成所谓的占空比，当tone[23]=1，维持时间为clkdivider-1，为0时维持时间clkdivider/2 -1，代码如下：

module music(clk, speaker);
input clk;
output speaker;
parameter clkdivider = 25000000/440/2;

reg [23:0] tone;
always @(posedge clk) tone <= tone+1;

reg [14:0] counter;
always @(posedge clk) if(counter==0) counter <= (tone[23] ? clkdivider-1 : clkdivider/2-1); else counter <= counter-1;

reg speaker;
always @(posedge clk) if(counter==0) speaker <= ~speaker;
endmodule