導讀：
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K1～K10分別代表數字1、2、?、9、0，用編碼器對數據開關K1~K10的電平信號進行編碼，編碼器真值表如表4-1所列，編碼后的數據寄存。
表4-1 編碼器真值表
設置洗滌開始信號start，start有效則洗滌時間計數器進行倒計數，并用數碼管顯示，同時啟動時序電路工作。
時序電路中含有20秒定時信號，10秒定時信號，設為A、B，A、B為“0”表示定時時間未到，A、B為“1”表示定時時間到。
時序電路狀態表如表5-2所列。
狀態編碼為：
S0=00 S1=01 S2=11 S3=10 若選JK觸發器，其輸出為Q2 Q1 邏輯賦值后的狀態表如表4-3所列。
設置電機正轉信號run，反轉信號rev，暫停信號pause，由時序電路的輸出Q2Q1經譯碼驅動模塊，可使顯示信號正確反映電路的工作狀態，譯碼驅動模塊真值表如表4-4所列。
表4-4 譯碼驅動電路真值表
直到洗滌計時時間到，時序電路異步復位，并啟動音響電路。 硬件系統示意圖如圖4-3所示。
圖4-3 洗衣機控制器硬件系統示意圖
5 簡易音樂播放器
5.1設計任務
產生音樂的兩個因素是音樂頻率和音樂的持續時間，以純硬件完成演奏電路比利用微處理器（CPU）來實現樂曲演奏要復雜的多如果不借助于功能強大的EDA工具和硬件描述語言，憑借傳統的數字邏輯技術，即使最簡單的演奏電路也難以實現。根據設計要求，樂曲硬件演奏電路系統主要由數控分頻器和樂曲存儲模塊組成。數控分頻器對FPGA的基準頻率進行分頻，得到與各個音階對應的頻率輸出。樂曲存儲模塊產生節拍控制和音階選擇信號，即在此模塊中可存放一個樂曲曲譜真值表，由一個計數器來控制此真值表的輸出，而由計數器的計數時鐘信號作為樂曲節拍控制信號。
5.2設計提示
1、音名與頻率的關系
音樂的十二平均率規定：每兩個八度音（如簡譜中的中音１與高音１）之間的頻率相差一倍．在兩個八度音之間，又可分為十二個半音，每兩個半音的頻率比為4。另外，音名Ａ（簡譜中的低音６）的頻率為440Hz，音名B到C之間，E到F之間為半音，其余為全音，由此可以計算出簡譜中從低音1到高音1之間每個音名的頻率如表1所示.
表1 簡譜中的音名與頻率的關系
由于音階頻率多為非整數，而分頻系數又不能為小數，故必須將得到的分頻數四舍五入取整。若基準頻率過低，則由于分頻系數過小，四舍五入取整后的誤差較大，若基準頻率過高，雖然誤碼差變小，但分頻結構將變大。實際的設計應綜合考慮兩方面的因素,在盡量減小頻率誤差的前提下取舍合適的基準頻率。本例中以4MHz的基準頻率為
例，若無4MHz的時鐘頻率，實際上,只要各個音名間的相對品頻率關系不變，C作1與D作1演奏出的音樂聽起來都不會“走調”。
2、控制音長的節拍發生器
以“梁祝”片段為例，其最小的節拍為1拍。將1拍的時長定為0.25秒，則只需要再提供一個4Hz的時鐘頻率即可產生1拍的時長，演奏的時間控制通過ROM查表的方式來完成。對于占用時間較長的節拍，如全音符為4拍（重復4），2/4音符為2拍（重復2），1/4音符為1拍（重復1）。 3、附：
歌曲名：梁祝 00: 3; 11: 9; 22:10; 33: 9; 44: 8; 55: 8; 66:10; 77: 5; 88: 6; 99: 9;
01: 3; 12: 6; 23:12; 34: 9; 45: 8; 56: 5; 67:12; 78: 5; 89: 6;
02: 3; 13: 8; 24: 9; 35:10; 46: 9; 57: 5; 68: 7; 79: 5; 90: 6;
03: 3; 14: 5; 25: 9; 36: 7; 47: 9; 58: 5; 69: 7; 80: 3; 91: 6;
04: 5; 15: 5; 26: 9; 37: 7; 48: 3; 59: 5; 70: 9; 81: 5; 92: 6;
05: 5; 16:12; 27: 9; 38: 6; 49: 3; 60: 5; 71: 9; 82: 3; 93: 6;
06: 5; 17:12; 28: 9; 39: 6; 50: 8; 61: 5; 72: 6; 83: 3; 94: 5;
07: 6; 18:12; 29: 9; 51: 8; 62: 5; 73: 8; 84: 5; 95: 6;
08: 8; 19:15; 30: 9; 52: 6; 63: 5; 74: 5; 85: 6; 96: 8;
09: 8; 20:13; 31: 0; 42: 5; 53: 5; 64:10; 75: 5; 86: 7; 97: 8;
10: 8; 21:12; 32: 9; 43: 6; 54: 6; 65:10; 76: 5; 87: 7; 98: 8;
40: 5; 41: 5;
100:12; 101:12; 102:12; 103:10; 104: 9; 105: 9; 106:10; 107: 9; 108: 8; 109: 8;
110: 6; 111: 5; 112: 3; 113: 3; 114: 3; 115: 3; 116: 8; 117: 8; 118: 8; 119: 8; 120: 6; 121: 8; 122: 6; 123: 5; 124: 3; 125: 5; 126: 6; 127: 8; 128: 5; 129: 5; 130: 5; 131: 5; 132: 5; 133: 5; 134: 5; 135: 5; 136: 0; 137: 0; 138: 0;
歌曲名：生日快樂
00:13; 11:10;
01:13; 12:10;
02:13; 13:12; 24:12; 35:10; 46:10; 57: 9; 68: 9; 79:13; 90: 8;
03:13; 14:12; 25:13; 36:10; 47:10; 58: 9; 69: 9; 80:13; 91: 8;
04:13; 15:12; 26:13; 37:12; 48:10; 59: 9; 70: 9; 81:10; 92: 8;
05:13; 16:12; 27:13; 38:12; 49: 8; 60: 9; 71:10; 82:10; 93: 8;
06:13; 17:15; 28:13; 39:13; 50: 8; 61: 9; 72:10; 83:10; 94: 8;
07:12; 18:15; 29:13; 51: 6; 62: 9; 73:12; 84:10; 95: 8;
08:12; 19:15; 30:13; 52: 6; 63: 9; 74:12; 85: 9; 96: 8;
09:10; 20:15; 31:13; 42:12; 53:12; 64: 9; 75:12; 86: 9; 97:12;
10:10; 21:13; 32:13; 43:12; 54:12; 65: 9; 76:12; 87: 9; 98:12;
22:13; 23:12; 33:10; 34:10; 44:12; 45:10; 55:10; 56:10; 66: 9; 67: 9; 77:12; 78:12; 88: 9; 89: 8;
40:13; 41:12;
99:12; 100:12; 101:12; 102:12; 103:10; 104:10; 105: 9; 106: 9; 107: 8; 108: 8; 109: 6; 110: 6; 111: 8; 112: 8; 113: 5; 114: 5; 115: 5; 116: 5; 117: 5; 118: 5; 119: 5; 120: 5; 121: 5; 122: 5; 123: 5; 124: 5; 125: 0; 126: 0; 127: 0; 歌曲名：隱形的翅膀
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