El documento describe el diseño de un sistema de piano digital y juego basado en un microprocesador Microblaze empotrado en una FPGA. El sistema permite tocar 7 notas musicales en un teclado y mostrarlas en un LCD, y también incluye un modo juego "Simon" de 5 niveles con sonidos aleatorios. El sistema superó con éxito las especificaciones iniciales y proporcionó una experiencia en el diseño de sistemas empotrados usando herramientas de diseño modernas.

1. Sistemas Digitales Avanzados
Ingeniería Electrónica
Universidad de Valencia
Autores:
Gessamí Montalbán
Cristina Viegas

2.  Objetivos
 Alternativas de implementación
 Solución adoptada
 Principio de funcionamiento
 Recursos Hardware
 Desarrollo Software
 Mejoras aportadas
 Conclusiones y Resultados
 Demostración

3.  Diseño de un sistema basado en
microprocesador empotrado (Microblaze)
◦ Microprocesador software de 32 bits
◦ Gran versatilidad gracias al bus PLB (facilidad de
interconexión de dispositivos)
◦ Bus dedicado de memoria local (BRAM)
 Emisión de las siete notas musicales al
presionar las teclas de un teclado.
 Lectura en el LCD de las notas pulsadas.

5.  Dificultades con la interfaz de usuario del
dispositivo controlador del SPI
 Complejidad en la interconexión del
periférico de usuario
 Onda cuadrada mediante Timer
◦ Simplicidad
◦ Se ajusta a los requerimientos
◦ Resultados comparables al resto de alternativas

6. Microblaze
FPGA
Teclado
PS/2
LCD
LEDS
SWITCH
Altavoz
XILINX STARTER BOARD

8. NO
SI
MODO
PIANO
¿Tecla
pulsada?
SI
NO
¿Has ganado?
¿Switch ON?
SI
¿Switch ON?
NO
SI
Siguiente nivel
INICIO MODO
JUEGO
NO

9. LIBRERIAS XILINX .h MISFUNCIONES.h SPEAKER.h TEST_LCD.h
PROGRAMA
PRINCIPAL
PROTOTIPOS DE FUNCIONES
MISFUNCIONES.C SPEAKER.C TEST_LCD.C
IMPLEMENTACIÓN DE SUBRUTINAS

10.  Indicación luminosa de la tecla pulsada
 Dos modos de funcionamiento con la
incorporación de los Interruptores
 Juego de memoria ‘SIMON’
◦ 5 niveles de dificultad con sonidos aleatorios

11.  Se han superado exitosamente las
especificaciones iniciales
 Piano digital y juego ‘SIMON’
 Familiarización en el diseño de sistemas
empotrados
 Uso de herramientas de última generación
 Ampliación y aplicación de conocimientos
adquiridos anteriormente: VHDL,FPGAs y µPs

12. Do Re Sol Sol La