https://pastein.ru/t/spq
Загрузка данных
// ==========================================================================
// multi_melody_player_final
// Полностью рабочий: 8 мелодий, 7-сегм. индикация, кнопки выбора,
// антидребезг, коррекция пауз, автосброс при переключении.
// Исправлен конфликт драйверов step.
// ==========================================================================
module multi_melody_player_final #(
parameter SEG_ANODE = 1'b0 // 1 - общий анод (инвертировать), 0 - общий катод
)(
input wire clk,
input wire [7:0] btn, // активный 0
output wire [7:0] led,
output wire [7:0] dig0, dig1, dig2, dig3,
output wire speaker
);
// --------------------------------------------------------------------------
// Антидребезг и детектор фронта нажатия кнопок
// --------------------------------------------------------------------------
reg [7:0] btn_sync0, btn_sync1;
reg [3:0] btn_cnt [0:7];
wire [7:0] btn_pressed; // импульс 1 такт при стабильном нажатии
genvar i;
generate for (i = 0; i < 8; i = i + 1) begin : debounce
always @(posedge clk) begin
btn_sync0 <= ~btn; // инвертируем: 1 = нажата
btn_sync1 <= btn_sync0;
if (btn_sync1[i]) begin
if (btn_cnt[i] < 10)
btn_cnt[i] <= btn_cnt[i] + 1'b1;
end else begin
btn_cnt[i] <= 4'd0;
end
end
assign btn_pressed[i] = (btn_cnt[i] == 4'd10); // 1 такт при достижении порога
end
endgenerate
// --------------------------------------------------------------------------
// Единый блок управления: мелодия, шаг и темп
// --------------------------------------------------------------------------
localparam [23:0] TEMPO_MAX = 24'd2_999_999; // 0.25 сек (1/16 при ♩=60)
reg [2:0] melody = 3'd0;
reg [7:0] step = 8'd0; // 0..255
reg [23:0] tempo_cnt = 0;
always @(posedge clk) begin
// Приоритетная обработка нажатий кнопок (сброс и выбор мелодии)
if (btn_pressed[0]) begin
melody <= 3'd0;
step <= 8'd0;
tempo_cnt <= 0;
end else if (btn_pressed[1]) begin
melody <= 3'd1;
step <= 8'd0;
tempo_cnt <= 0;
end else if (btn_pressed[2]) begin
melody <= 3'd2;
step <= 8'd0;
tempo_cnt <= 0;
end else if (btn_pressed[3]) begin
melody <= 3'd3;
step <= 8'd0;
tempo_cnt <= 0;
end else if (btn_pressed[4]) begin
melody <= 3'd4;
step <= 8'd0;
tempo_cnt <= 0;
end else if (btn_pressed[5]) begin
melody <= 3'd5;
step <= 8'd0;
tempo_cnt <= 0;
end else if (btn_pressed[6]) begin
melody <= 3'd6;
step <= 8'd0;
tempo_cnt <= 0;
end else if (btn_pressed[7]) begin
melody <= 3'd7;
step <= 8'd0;
tempo_cnt <= 0;
end else begin
// Работа темпового генератора
if (tempo_cnt == TEMPO_MAX) begin
tempo_cnt <= 0;
step <= step + 1'b1;
end else begin
tempo_cnt <= tempo_cnt + 1'b1;
end
end
end
// --------------------------------------------------------------------------
// ПЗУ мелодий (8 мелодий, шаг 0..255, код ноты 0..15)
// --------------------------------------------------------------------------
reg [3:0] note;
always @* begin
case(melody)
// Мелодия 0: Дебюсси – заполните по желанию
3'd0: note = 4'd0;
// Мелодия 1: Ода к радости (расширенная)
3'd1: case(step)
8'd0,8'd1: note = 4'd3; // E4
8'd2,8'd3: note = 4'd3;
8'd4,8'd5: note = 4'd4; // F4
8'd6,8'd7: note = 4'd5; // G4
8'd8,8'd9: note = 4'd5;
8'd10,8'd11: note = 4'd4;
8'd12,8'd13: note = 4'd3;
8'd14,8'd15: note = 4'd2; // D4
8'd16,8'd17: note = 4'd1; // C4
8'd18,8'd19: note = 4'd1;
8'd20,8'd21: note = 4'd2;
8'd22,8'd23: note = 4'd3;
8'd24,8'd25: note = 4'd3;
8'd26,8'd27: note = 4'd2;
8'd28,8'd29: note = 4'd2;
default: note = 4'd0;
endcase
// Мелодия 2: Happy Birthday
3'd2: case(step)
8'd0,8'd1: note = 4'd5;
8'd2,8'd3: note = 4'd5;
8'd4,8'd5: note = 4'd6;
8'd6,8'd7: note = 4'd5;
8'd8,8'd9,8'd10,8'd11: note = 4'd8; // C5
8'd12,8'd13,8'd14,8'd15: note = 4'd7; // B4
8'd16,8'd17: note = 4'd5;
8'd18,8'd19: note = 4'd5;
8'd20,8'd21: note = 4'd6;
8'd22,8'd23: note = 4'd5;
8'd24,8'd25,8'd26,8'd27: note = 4'd9; // D5
8'd28,8'd29,8'd30,8'd31: note = 4'd8; // C5
8'd32,8'd33: note = 4'd5;
8'd34,8'd35: note = 4'd5;
8'd36,8'd37: note = 4'd3; // E4
8'd38,8'd39: note = 4'd8;
8'd40,8'd41: note = 4'd7;
8'd42,8'd43: note = 4'd6;
8'd44,8'd45,8'd46,8'd47: note = 4'd0; // пауза
8'd48,8'd49: note = 4'd4; // F4
8'd50,8'd51: note = 4'd4;
8'd52,8'd53: note = 4'd3;
8'd54,8'd55,8'd56,8'd57: note = 4'd8;
8'd58,8'd59: note = 4'd9;
8'd60,8'd61,8'd62,8'd63: note = 4'd8;
default: note = 4'd0;
endcase
// Мелодия 3: Имперский марш (упрощённый)
3'd3: case(step)
8'd0: note = 4'd3; // E4
8'd1: note = 4'd3;
8'd2: note = 4'd3;
8'd3,8'd4: note = 4'd1; // C4
8'd5: note = 4'd5; // G4
8'd6: note = 4'd3;
8'd7,8'd8: note = 4'd1;
8'd9: note = 4'd5;
8'd10: note = 4'd3;
default: note = 4'd0;
endcase
// Мелодия 4: Jingle Bells (куплет)
3'd4: case(step)
8'd0,8'd1: note = 4'd3; 8'd2,8'd3: note = 4'd3; 8'd4,8'd5: note = 4'd3;
8'd6,8'd7: note = 4'd3; 8'd8,8'd9: note = 4'd3; 8'd10,8'd11: note = 4'd3;
8'd12,8'd13: note = 4'd3; 8'd14,8'd15: note = 4'd5; // G4
8'd16,8'd17: note = 4'd1; // C4
8'd18,8'd19: note = 4'd2; // D4
8'd20,8'd21: note = 4'd3;
default: note = 4'd0;
endcase
// Мелодия 5: Маленькая ночная серенада
3'd5: case(step)
8'd0: note = 4'd5; 8'd1,8'd2: note = 4'd2; 8'd3: note = 4'd3;
8'd4: note = 4'd4; 8'd5: note = 4'd3; 8'd6: note = 4'd2;
8'd7: note = 4'd1; 8'd8: note = 4'd2; 8'd9: note = 4'd3;
8'd10: note = 4'd4; 8'd11: note = 4'd3; 8'd12: note = 4'd2;
8'd13: note = 4'd1;
default: note = 4'd0;
endcase
// Мелодия 6: Yesterday
3'd6: case(step)
8'd0: note = 4'd4; 8'd1: note = 4'd3; 8'd2: note = 4'd3;
8'd3: note = 4'd4; 8'd4,8'd5: note = 4'd5; 8'd6,8'd7: note = 4'd6;
8'd8: note = 4'd5; 8'd9: note = 4'd4; 8'd10: note = 4'd3;
8'd11: note = 4'd2; 8'd12: note = 4'd1;
default: note = 4'd0;
endcase
// Мелодия 7: Тетрис (Коробейники)
3'd7: case(step)
8'd0: note = 4'd3; 8'd1: note = 4'd7; 8'd2: note = 4'd8;
8'd3: note = 4'd9; 8'd4: note = 4'd10; 8'd5: note = 4'd9;
8'd6: note = 4'd8; 8'd7: note = 4'd7; 8'd8: note = 4'd6;
8'd9: note = 4'd6; 8'd10: note = 4'd8; 8'd11: note = 4'd10;
8'd12: note = 4'd9; 8'd13: note = 4'd8; 8'd14: note = 4'd7;
default: note = 4'd0;
endcase
default: note = 4'd0;
endcase
end
// --------------------------------------------------------------------------
// Делители частоты (таблица 16 нот)
// --------------------------------------------------------------------------
reg [15:0] divider;
always @* begin
case(note)
4'd0: divider = 16'd0;
4'd1: divider = 16'h5996; // C4
4'd2: divider = 16'h4FD2; // D4
4'd3: divider = 16'h471A; // E4
4'd4: divider = 16'h431F; // F4
4'd5: divider = 16'h3BCA; // G4
4'd6: divider = 16'h3544; // A4
4'd7: divider = 16'h2F74; // B4
4'd8: divider = 16'h2CCB; // C5
4'd9: divider = 16'h27E9; // D5
4'd10: divider = 16'h238D; // E5
4'd11: divider = 16'h218F; // F5
4'd12: divider = 16'h1DE5; // G5
4'd13: divider = 16'h1AA2; // A5
4'd14: divider = 16'h3245; // Bb4
4'd15: divider = 16'h5490; // C#4 (Db4)
default: divider = 16'd0;
endcase
end
// --------------------------------------------------------------------------
// Генератор звука (меандр с паузой)
// --------------------------------------------------------------------------
reg [15:0] cnt = 0;
reg spk = 0;
always @(posedge clk) begin
if (divider == 16'd0) begin
cnt <= 0;
spk <= 1'b0;
end else begin
if (cnt == 16'd0) begin
cnt <= divider;
spk <= ~spk;
end else begin
cnt <= cnt - 1'b1;
end
end
end
assign speaker = spk;
// --------------------------------------------------------------------------
// LED индикация
// --------------------------------------------------------------------------
assign led = {melody, step[4:0]};
// --------------------------------------------------------------------------
// 7-сегментная индикация (dig0..dig3)
// --------------------------------------------------------------------------
wire [3:0] d3 = {1'b0, melody}; // номер мелодии
wire [3:0] d2 = note; // код ноты
reg [3:0] octave;
always @* begin
case(note)
4'd1,4'd2,4'd3,4'd4,4'd5,4'd6,4'd7,4'd14,4'd15: octave = 4'd4;
4'd8,4'd9,4'd10,4'd11,4'd12,4'd13: octave = 4'd5;
default: octave = 4'd10; // '-'
endcase
end
wire [3:0] d1 = octave;
wire [3:0] d0 = (note == 4'd0) ? 4'd16 : 4'd15; // 16 -> 'P', 15 -> пусто
// Дешифратор 5 бит -> 8 бит сегментов (a - младший бит)
function [7:0] seg_decode;
input [4:0] sym;
reg [7:0] code;
begin
case(sym)
5'd0: code = 8'b00111111; // 0
5'd1: code = 8'b00000110; // 1
5'd2: code = 8'b01011011; // 2
5'd3: code = 8'b01001111; // 3
5'd4: code = 8'b01100110; // 4
5'd5: code = 8'b01101101; // 5
5'd6: code = 8'b01111101; // 6
5'd7: code = 8'b00000111; // 7
5'd8: code = 8'b01111111; // 8
5'd9: code = 8'b01101111; // 9
5'd10: code = 8'b01000000; // '-'
5'd11: code = 8'b00000000; // пусто
5'd12: code = 8'b00000000;
5'd13: code = 8'b00000000;
5'd14: code = 8'b00000000;
5'd15: code = 8'b00000000; // пусто
5'd16: code = 8'b01110011; // P
default: code = 8'b00000000;
endcase
if (SEG_ANODE)
code = ~code;
seg_decode = code;
end
endfunction
assign dig0 = seg_decode({1'b0, d0});
assign dig1 = seg_decode({1'b0, d1});
assign dig2 = seg_decode({1'b0, d2});
assign dig3 = seg_decode({1'b0, d3});
endmodule