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文献综述
1.引言
电子琴一直以来作为大家喜欢的音乐学习与演奏器械，能够很好的模仿声学钢琴的音色，而且由于其具有价格低廉的特性，因此在非专业场合往往能被很好的利用。在电子设备发展的初期，电子琴往往使用FM调频技术，利用振荡器来模拟乐音。通过键盘按键读入用户输入信息，确定分频器的分频倍数，在输出端将多种频率的信号推送到功率放大器，从而输出用户指定的乐音频率。这种技术实现起来相对容易，甚至都不需要微处理器参与，直接使用开关电路就可以实现。这种纯模拟电路的电子琴往往不能取得很好的听觉效果，而且体积较大硬件电路容易损坏，因而在电子琴诞生的初期并没有能够流行开来。
在数字化时代的今天，大部分电子琴使用MCU DSP的解决方案，利用PCM编码将实际乐器的乐音以预先录制的方式存入到ROM中，在输出端将录制的乐音输送到功放单元，这样输出的乐音在人耳的容错范围内几乎与实际乐器一致。这样设计的电子琴乐音纯正而且可以根据需要设计成指定的大小，于是诞生了49键、61键、76键及完整钢琴88键的不同规格。然而实现数字处理的DSP数字信号处理器单元技术被牢牢控制在少部分企业手中，导致高清数字电子琴的价格长久以来居高不下，其相对较高的成本是限制其快速推广的最主要问题。
另一方面，从电子琴本身的实用性角度来说，家用电子琴因受制于成本通常使用ABS塑料制作电子琴的琴键，在琴键损坏后便不能继续使用。因此设计时需要针对电子琴的高维护成本提出改进方案。由于以智能手机为代表的智能终端的飞速发展，触摸技术近年来走进了人们的生活。引入触摸技术能大大降低由大量弹奏造成的物理琴键故障的几率，即使完全故障更换一块小型触摸集成芯片的价格也远比修复物理按键带来的人工成本低的多。不仅如此，触摸技术又能增强电子琴系统的可玩性。
单片机作为最常见的MCU在工业控制领域得到了最大程度的应用，然而常见的51单片机只有8位位宽，而且自身频率低，机器周期长，造成处理速度较慢，直接导致在处理多次定时器中断过程中形成累积误差。同时其供电部分需要5VDC持续供电，系统的功耗较大。重新设计的电子琴系统需要降低成本和故障率并实现较好的音色。
针对以上问题，采用SoC片上系统来完成设计。SoC片上系统将需要使用的器件集成于一枚芯片中，更有利于缩减系统体积功耗并降低故障率。普通的SoC芯片需要用户定制，其成本很高而且对用户的PLD和FPGA知识提出了很高的要求。PSoC是Cypress半导体公司的片上系统产品，其芯片造价成本低，集成化程度高，用户可以根据自己的需要完成资源的配置。基于以上分析，本文将选择PSoC4芯片来完成触摸屏电子琴的设计。
2.总体设计
2.1触摸屏电子琴系统的主要功能
（1）可以实现电子琴琴键的显示；
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