VHDL Stopper: 8 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Ez egy oktatóanyag arról, hogyan lehet stopperórát készíteni VHDL és FPGA áramkör segítségével, például egy Basys3 Atrix-7 kártyával. A stopper 00,00 másodperctől 99,99 másodpercig tud számolni. Két gombot használ, az egyik a start/stop gombot, a másik a reset gombot. A számok a tábla hét szegmenses kijelzőjén jelennek meg anódjaik és katódjaik használatával. A stopper működéséhez három különböző fájlra van szükség.

1. lépés: Hardver/szoftver

• Basys3 Atrix-7 FPGA kártya
• Vivado Design Suite a Xilinx -től
• USB 2.0 A férfi-Micro-B férfi

2. lépés: Blokkdiagram

A stopperóra három bemenettel és két kimenettel rendelkezik. A három bemenet a start/stop, reset és az óra. A start/stop és a reset gombok, az óra pedig a kártya 100 MHz -es órája. A két kimenet a hét szegmenses kijelző anódjai és katódjai.

Az első modul (óraosztó) egy bemenettel és két kimenettel rendelkezik. A bemenet a kártya 100 MHz -es órája, a kimenetek pedig két különálló órát tartalmaznak, az egyik 480 Hz -en, a másik pedig 0,5 MHz -en.

A második modul (kijelző) öt bemenettel és két kimenettel rendelkezik. A bemenetek a kártya 100 MHz -es órája, az óraosztó modul két órája, valamint a start/stop és reset gombok. A kimenetek az anódok és a katódok.

Az utolsó modul (a teljes blokkdiagrammal modellezve) három bemenettel és két kimenettel rendelkezik. Ez az a fájl, amely mindent összehoz. A bemenetek a kártya 100 MHz -es frekvenciája, valamint a start/stop és reset gombok. A kimenetek a hét szegmenses kijelzőt vezérlő anódok és katódok. Az összes bemenet és kimenet fizikailag a végső modul tábláján van.

3. lépés: Állapot diagram

A fenti kép a stopper működésének állapotdiagramját mutatja. A reset gomb megnyomása nincs hatással a stopper állapotára. A következő állapotot a start/stop gomb határozza meg. Az indítás/leállítás "HIGH", ha lenyomva van, de nem, ha lenyomva tartja, és "LOW", ha a gomb visszapattant vagy lenyomva volt, miután pillanatnyi "HIGH" volt.

Ha a stopper számol, és a start/stop gomb "HIGH" állásba lép, akkor a számlálás leáll. Ha a stopper leáll, és a start/stop gomb "HIGH" állásba lép, akkor újra elkezd számolni. Mindkét állapot esetében, ha a start/stop gomb "LOW", akkor abban az állapotban marad, amelyben éppen van.

4. lépés: Óraosztó modul

Az óraosztó modulnak egy bemenete van, a kártya 100 MHz -es órája, és két kimenete van, a 480Hz és a 0,5MHz óra. A 480 Hz-es órajel arra szolgál, hogy a hét szegmenses kijelző összes LED-jét egyidejűleg „bekapcsolva” tartsuk, gyorsan átkapcsolva a négyen. A 0,5 MHz-es órát arra használják, hogy a stopper ténylegesen centiszekundumokkal számoljon.

5. lépés: Kijelző modul

Ez a kijelzőmodul öt bemenettel, a kártya 100 MHz -es órájával, az óra modul két órájával, valamint a start/stop és reset gombokkal, valamint két kimenettel, az anódokkal és a katódokkal rendelkezik. Ez a modul is rendelkezik a "logikával" a stopper számlálásához és a véges állapotú gép beépítéséhez.

6. lépés: Kötési modul

Ez az utolsó modul az, amely összehozza a másik két modult. Három bemenettel rendelkezik, a kártya 100 MHz -es órájával és a start/stop és reset gombokkal, valamint két kimenettel, az anódokkal és a katódokkal. A 100 MHz -es óra az óraosztó modulhoz és a kijelzőmodulhoz megy, a start/stop és reset gombok pedig a kijelző modulhoz. Az óraosztó modul kimenetei (480Hz és 0,5MHz) a kijelző modul két óra bemenetére mennek. A kijelzőmodul kimenetei (anódok és katódok) a végső modul kimeneteire mennek.

7. lépés: Korlátok

A két bemenet lehet bármilyen gomb a Basys3 Atrix-7 FPGA kártyán, a kimenetek pedig a négy anód és a nyolc katód (mert tizedespontot is szeretne megadni másodpercek és ezredmásodpercek között) a hét szegmenses kijelzőn.

8. lépés: Kész

Töltse fel a programot a Basys3 Atrix-7 FPGA kártyára, és nyomja meg a start/stop gombot a stopper elindításához!