VHDL音乐合成器：基于五线谱的“星夜”主题旋律166

以下乐谱使用五线谱和简谱两种方式呈现，并附带VHDL代码注释，旨在演示如何将音乐谱子转换为VHDL代码用于音乐合成器。这首乐曲名为“星夜”，是一首舒缓的旋律，适合用作背景音乐或简单的乐器演奏。

五线谱：```
\relative c' {
c4 d e f | g2 g | a4 g f e | d2 c |
c4 d e f | g2 g | a4 b c2 | c4 z2 |
g4 f e d | c2 c | g4 f e d | c2 c |
g4 g g g | c2 c | c4 d e f | g2 g |
c4 d e f | g2 g | a4 g f e | d2 c |
c4 d e f | g2 g | a4 b c2 | c4 z2 |
g4 f e d | c2 c | g4 f e d | c2 c |
g4 g g g | c2 c | c4 z4 |
}
```

简谱：```
1 2 3 4 | 55 5 | 6 5 4 3 | 2 1 |
1 2 3 4 | 55 5 | 6 7 11 1 | 1 |
5 4 3 2 | 1 1 | 5 4 3 2 | 1 1 |
5 5 5 5 | 1 1 | 1 2 3 4 | 55 5 |
1 2 3 4 | 55 5 | 6 5 4 3 | 2 1 |
1 2 3 4 | 55 5 | 6 7 11 1 | 1 |
5 4 3 2 | 1 1 | 5 4 3 2 | 1 1 |
5 5 5 5 | 1 1 | 1 |
```

VHDL代码注释 (简化版):

此VHDL代码片段仅演示基本原理，实际应用需要更复杂的代码来处理音符持续时间、音调变化、和弦等。我们假设已有一个函数 `generate_tone(frequency)` 可以根据频率生成相应的音频信号。
```vhdl
library ieee;
use ;
use ;
entity music_generator is
port (
clk : in std_logic;
rst : in std_logic;
audio_out : out std_logic_vector(15 downto 0)
);
end entity;
architecture behavioral of music_generator is
type note_type is record
frequency : integer;
duration : integer;
end record;
type note_array is array (0 to 39) of note_type; --调整数组大小以适应乐谱长度
constant notes : note_array := (
(262, 1), (294, 1), (330, 1), (349, 1), -- C4 D4 E4 F4 (对应简谱1 2 3 4)
(392, 2), (392, 1), -- G4 G4
(440, 1), (392, 1), (349, 1), (330, 1), -- A4 G4 F4 E4
(294, 2), (262, 1), -- D4 C4
-- ... (其余音符按照简谱依次添加) ...
(262, 4) -- C4 持续四个单位时间
);
signal current_note : integer := 0;
signal note_counter : integer := 0;

begin
process (clk, rst)
begin
if rst = '1' then
current_note