audioROM.vhd

LIBRARY IEEE;
USE IEEE.std_logic_1164.all;
USE IEEE.numeric_std.all;
USE IEEE.std_logic_misc.all;
USE work.typeDeclarations.all;

ENTITY audioROM IS
PORT(
	clk: in std_logic;
	audio_request: in std_logic;
	keys: in std_logic_vector (15 downto 0);
	octave: in std_logic_vector (1 downto 0);
	z: out unsigned (15 downto 0)
);
END ENTITY audioROM;

ARCHITECTURE rom OF audioROM IS

COMPONENT SampleAdder16 IS
PORT(
		keys: in std_logic_vector(15 downto 0);

		a: in unsigned(15 downto 0);
		b: in unsigned(15 downto 0);
		c: in unsigned(15 downto 0);
		d: in unsigned(15 downto 0);
		e: in unsigned(15 downto 0);
		f: in unsigned(15 downto 0);
		g: in unsigned(15 downto 0);
		h: in unsigned(15 downto 0);
		i: in unsigned(15 downto 0);
		j: in unsigned(15 downto 0);
		k: in unsigned(15 downto 0);
		l: in unsigned(15 downto 0);
		m: in unsigned(15 downto 0);
		n: in unsigned(15 downto 0);
		o: in unsigned(15 downto 0);
		p: in unsigned(15 downto 0);
		
		z: out unsigned(15 downto 0)
);
END COMPONENT SampleAdder16;

COMPONENT SampleContainer IS
PORT(
		clk: in std_logic;
		stream: in std_logic;
		rom1, rom2, rom3: in hex;
		loop1, loop2, loop3: in natural;
		octave: in std_logic_vector (1 downto 0);
		audio_request: in std_logic;
		z: out unsigned (15 downto 0)
);
END COMPONENT SampleContainer;

SIGNAL k0, k1, k2, k3, k4, k5, k6, k7, k8, k9, k10, k11, k12, k13, k14, k15: unsigned (15 downto 0) := X"0000";

CONSTANT num_samples: nat_num := (
	--indexing set by octave(1) - tone(2)
	000 => 103,
	001 => 109,
	002 => 116,
	003 => 123,
	004 => 130,
	005 => 138,
	006 => 147,
	007 => 155,
	008 => 165,
	009 => 174,
	010 => 185,
	011 => 196,
	012 => 207,
	013 => 220,
	014 => 233,
	015 => 247,
	100 => 51,
	101 => 54,
	102 => 58,
	103 => 61,
	104 => 65,
	105 => 69,
	106 => 73,
	107 => 77,
	108 => 82,
	109 => 87,
	110 => 92,
	111 => 97,
	112 => 103,
	113 => 109,
	114 => 116,
	115 => 123,
	200 => 51,
	201 => 54,
	202 => 58,
	203 => 61,
	204 => 25,
	205 => 27,
	206 => 28,
	207 => 30,
	208 => 32,
	209 => 34,
	210 => 36,
	211 => 38,
	212 => 41,
	213 => 43,
	214 => 46,
	215 => 48,
	others => 0
);

CONSTANT C3: hex := (
	000 => X"0000",
	001 => X"033E",
	002 => X"067B",
	003 => X"09B8",
	004 => X"0CF2",
	005 => X"102B",
	006 => X"1361",
	007 => X"1694",
	008 => X"19C3",
	009 => X"1CEE",
	010 => X"2015",
	011 => X"2336",
	012 => X"2651",
	013 => X"2966",
	014 => X"2C74",
	015 => X"2F7A",
	016 => X"3279",
	017 => X"3570",
	018 => X"385E",
	019 => X"3B43",
	020 => X"3E1D",
	021 => X"40EE",
	022 => X"43B4",
	023 => X"466F",
	024 => X"491E",
	025 => X"4BC2",
	026 => X"4E58",
	027 => X"50E2",
	028 => X"535F",
	029 => X"55CE",
	030 => X"582F",
	031 => X"5A81",
	032 => X"5CC5",
	033 => X"5EF9",
	034 => X"611E",
	035 => X"6332",
	036 => X"6537",
	037 => X"672B",
	038 => X"690D",
	039 => X"6ADF",
	040 => X"6C9F",
	041 => X"6E4D",
	042 => X"6FE9",
	043 => X"7173",
	044 => X"72EA",
	045 => X"744E",
	046 => X"759F",
	047 => X"76DD",
	048 => X"7807",
	049 => X"791D",
	050 => X"7A20",
	051 => X"7B0E",
	052 => X"7BE8",
	053 => X"7CAE",
	054 => X"7D60",
	055 => X"7DFD",
	056 => X"7E85",
	057 => X"7EF8",
	058 => X"7F56",
	059 => X"7FA0",
	060 => X"7FD4",
	061 => X"7FF4",
	062 => X"7FFF",
	063 => X"7FF4",
	064 => X"7FD4",
	065 => X"7FA0",
	066 => X"7F56",
	067 => X"7EF8",
	068 => X"7E85",
	069 => X"7DFD",
	070 => X"7D60",
	071 => X"7CAE",
	072 => X"7BE8",
	073 => X"7B0E",
	074 => X"7A20",
	075 => X"791D",
	076 => X"7807",
	077 => X"76DD",
	078 => X"759F",
	079 => X"744E",
	080 => X"72EA",
	081 => X"7173",
	082 => X"6FE9",
	083 => X"6E4D",
	084 => X"6C9F",
	085 => X"6ADF",
	086 => X"690D",
	087 => X"672B",
	088 => X"6537",
	089 => X"6332",
	090 => X"611E",
	091 => X"5EF9",
	092 => X"5CC5",
	093 => X"5A81",
	094 => X"582F",
	095 => X"55CE",
	096 => X"535F",
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	098 => X"4E58",
	099 => X"4BC2",
	100 => X"491E",
	101 => X"466F",
	102 => X"43B4",
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	107 => X"3570",
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	110 => X"2C74",
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	112 => X"2651",
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	115 => X"1CEE",
	116 => X"19C3",
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	124 => X"0000",
	125 => X"FCC0",
	126 => X"F983",
	127 => X"F646",
	128 => X"F30C",
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	133 => X"E310",
	134 => X"DFE9",
	135 => X"DCC8",
	136 => X"D9AD",
	137 => X"D698",
	138 => X"D38A",
	139 => X"D084",
	140 => X"CD85",
	141 => X"CA8E",
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	143 => X"C4BB",
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	159 => X"9CCC",
	160 => X"9AC7",
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	163 => X"951F",
	164 => X"935F",
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	187 => X"800A",
	188 => X"802A",
	189 => X"805E",
	190 => X"80A8",
	191 => X"8106",
	192 => X"8179",
	193 => X"8201",
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	195 => X"8350",
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	245 => X"F646",
	246 => X"F983",
	247 => X"FCC0",
	others => X"0000"
);

CONSTANT CS3: hex := (
	000 => X"0000",
	001 => X"036F",
	002 => X"06DE",
	003 => X"0A4C",
	004 => X"0DB8",
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	038 => X"6D16",
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	050 => X"7CAD",
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	058 => X"7FFC",
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	060 => X"7FE4",
	061 => X"7FB5",
	062 => X"7F6E",
	063 => X"7F10",
	064 => X"7E9A",
	065 => X"7E0D",
	066 => X"7D68",
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BEGIN

--map all notes
key15_map: SampleContainer port map(clk, keys(15), C3, C4, C5, num_samples(015), num_samples(115), num_samples(215), octave, audio_request, k15);
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sample_adder: SampleAdder16 port map(keys, k0, k1, k2, k3, k4, k5, k6, k7, k8, k9, k10, k11, k12, k13, k14, k15, z);

END ARCHITECTURE rom;