FPGA MIDI ポリフォニックシンセサイザー

概要

PCもしくはMIDIインタフェースを備えた電子楽器から送信される演奏データを元に楽曲を演奏する回路をFPGA上に実装した．最大で12個の音階を同時に鳴らすことができる．今回制作した回路は，MIDIメッセージのうち NOTEON 及び NOTEOFF のみに対応している．

群馬高専での授業課題として製作した．シリアル通信部分は「わかるVerilog HDL入門」を参考に実装した．

50分の1固定分周器: XTAL (25MHz) を分周してシステムクロック500kHzを作り出す
UART受信モジュール: 調歩同期式シリアル通信の受信モジュールで，8ビットのデータを受信する
インターバルカウンタ: シリアル通信のデータ採取タイミングを生成するための回路
MIDIコントローラモジュール: UART受信モジュールによって読み取られたデータを8ビットずつ読み取り，MIDIメッセージを解釈してシンセサイザ音源モジュールに対して出力する
波形生成モジュール: 方形波・三角波・ノコギリ波の3種類の波形を，入力された音程の周波数で生成する
分周器: 入力された任意の周波数の方形波 (duty比約50%) を作り出す