Stap 3: Aan de onderdelen elkaar knopen
Na het ontwerpen van de nodige VHDL modules, moeten deze componenten samen worden verbonden. Het van bovenstaande blokdiagram toont hoe al deze componenten zijn verbonden.
Nu zullen we bespreken waarom deze onderdelen in de manier waarop ze zijn aangesloten.
Deel 1: Oplopende frequentie
Laten we beginnen met knop 1, die wordt verhoogd van de huidige frequentie van de Toon. Eerst moet deze input gaan via een debouncer, dus het signaal is alleen van een knevel gevoorzid eenmaal voor elke druk op de knop. Vervolgens is het debounced signaal gestuurd naar de puls generator module. Dit zorgt ervoor dat de huidige Toon keer en slechts eenmaal zal worden verhoogd met elke druk op de knop. De output van de pulse generator gaat naar de teller, die wordt opgeslagen en wordt verhoogd van de huidige Toon. De output van de teller gaat naar de sseg_dec module, zodat de huidige frequentie wordt weergegeven op de Nexys2 Raad van bestuur van zeven segment display. De uitvoer wordt ook verzonden naar de invoer van elke D Flip-Flop, klaar om te worden "opgeslagen" in de relevante beat.
Deel 2: Gelijkwaardige afspelen en onderbreken
Vervolgens kunnen we onderzoeken hoe de knop 3, waarin wordt er geschakeld tussen afspelen en onderbreken, verbinding maakt met het circuit. Eerst gaat het signaal via een debouncer om ervoor te zorgen dat de staat slechts eenmaal voor elke druk op de knop schakelt. De output van de debouncer verbindt met de knop knevel circuit, wat overgangen tussen hoge en lage telkens die de input gaat van laag naar hoog (dat wil zeggen telkens wanneer die de knop wordt ingedrukt). De 3-bits teller neemt de output van de knevel knoop gebruikt als een signaal van inschakelen, dus wanneer de knevel hoog is, de teller zal stapsgewijs wijzigen voortdurend. Met andere woorden, de output van de knevel aangeeft of het circuit in de play of pauze is. De teller houdt spoor van het huidige ritme van de synthesizer bespeeld.
De teller is verbonden met een frequentie divider, zodat het wordt verhoogd met een redelijke snelheid. De snelheid waarmee de teller verhogingen ook representatief zijn voor de BPM (beats per minute) van de synthesizer. De output van de teller verbindt met de LED's op de schakelaars op het bord van de Nexys2, waardoor gemakkelijk indicatie waarvan beat momenteel wordt afgespeeld. De output gaat ook naar het select signaal van de multiplexer. Het doel van de multiplexer zal worden toegelicht in deel 4.
Deel 3: D slippers
De D-flip-flops vormen een cruciaal onderdeel van de synthesizer. Elke flip-flop vertegenwoordigt één van de acht verschillende beats. Elke slippers slaat drie stukjes die vertegenwoordigen de Toon op die beat te horen. Wanneer het signaal inschakelen hoog is, zal de flip-flop zijn output Q updaten naar wat is verbonden met de ingang D. In dit circuit is de D verbonden met welke frequentie momenteel door de teller in deel 1 opgeslagen wordt. Het inschakelen-signaal is aangesloten op en en gate, wat betekent dat het signaal inschakelen zullen hoog wanneer beide van relevante inputs ware zijn. De eerste ingang zit de schakelaar die overeenkomt met die beat. De tweede ingang is knop 2, de knop "Opslaan". Met andere woorden, input een nieuwe frequentie met een bepaalde maat, de gebruiker moet de juiste zet, en druk vervolgens op de Opslaan knop. Merk op dat knop 2 is niet aangesloten op een debouncer, omdat het maakt niet uit als de D flip-flop updates meerdere keren wanneer de gebruiker op een knop drukt.
De slippers hebben een andere ingang, die het duidelijk of reset is. Deze ingang is aangesloten op knop 4, zodat wanneer deze knop is ingedrukt de flip-flops naar een productie van 000(binary) terugkeren zal. Merk op dat deze knop ook geen een debouncer vereist, aangezien het circuit meerdere keren per druk op de knop resetten hetzelfde resultaat geeft als het één keer te resetten. Tot slot gaan de uitgangen van alle de flip-flops naar de multiplexer, waarvan functionaliteit zal worden toegelicht in de volgende sectie.
Deel 4: De Multiplexer en de spreker
Het laatste deel van dit circuit is de output multiplexer en spreker. Het doel van een multiplexer is om te kiezen tussen verschillende verschillende ingangen te geven van een uitgang. In dit geval moet een van acht mogelijke tonen die door elk van de acht flip-flops opgeslagen worden geselecteerd om te worden gegenereerd op de spreker. De juiste Toon wordt bepaald door de select signaal, dat is aangesloten op de teller die houdt van de beat. Met andere woorden, zolang het circuit in het spel staat is, het select signaal zal verhogen van 000(binary) naar 111(binary), en de output van de multiplexer zal elk van de uitgangen flip-flop doorlopen.
De output van de multiplexer is verbonden met een blokgolf-generator. Gebaseerd op de 3-bits input, zal de blokgolf generator zijn uitgangssignaal te produceren een blokgolf met een bepaalde frequentie wisselen. Deze golf is dan verzonden naar de spreker, die de juiste Toon zal spelen.
