वीएचडीएल वन मिनट स्टॉपवॉच: 5 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:23

यह एक ट्यूटोरियल है कि कैसे वीएचडीएल और बेसिस 3 बोर्ड का उपयोग करके एक मिनट की स्टॉपवॉच बनाई जाए। ऐसा उपकरण उन खेलों के लिए आदर्श है जहां प्रत्येक खिलाड़ी के पास अपनी चाल चलने के लिए अधिकतम एक मिनट का समय होता है। स्टॉपवॉच सात खंडों के प्रदर्शन पर सेकंड और मिलीसेकंड को सटीक रूप से प्रदर्शित करता है, 0 सेकंड और 0 मिलीसेकंड से शुरू होकर, 60 सेकंड और 0 मिलीसेकंड तक। दो बटन का भी उपयोग किया जाता है: केंद्रीय बटन, टाइमर को शुरू करने, रोकने और जारी रखने के लिए उपयोग किया जाता है, और दायां बटन, टाइमर को पुनरारंभ करने के लिए उपयोग किया जाता है। जब डिवाइस की तुलना स्मार्टफोन की बिल्ट-इन स्टॉपवॉच से की जाती है, तो घड़ी की सटीकता ध्यान देने योग्य होती है।

चरण 1: हार्डवेयर / सॉफ्टवेयर प्राप्त करें

1. बेसिस 3 आर्टिक्स-7 एफपीजीए ट्रेनर बोर्ड डिजिलेंट से माइक्रो-यूएसबी से यूएसबी केबल के साथ

2. विवाडो 2016.2 Xilinx. से डिज़ाइन सूट

चरण 2: ब्लॉक आरेख

यह सर्किट व्यवहारिक रूप से बनाया गया है और अंतर्निहित Xilinx घटकों का उपयोग करता है, लेकिन इसे संरचनात्मक रूप से भी वर्णित किया जा सकता है, जैसा कि ऊपर सामान्य संरचनात्मक आरेख द्वारा दिखाया गया है। आरेख से, यह देखा जा सकता है कि सर्किट दो आवृत्ति विभक्तों द्वारा संचालित होता है। फ़्रीक्वेंसी डिवाइडर में से एक 1 सेंटीसेकंड पर चलता है और कैथोड काउंटर को चलाता है जो कि सात-खंड डिस्प्ले पर प्रदर्शित संख्याओं के रूप में उपयोग किया जाता है। दूसरा फ़्रीक्वेंसी डिवाइडर 240Hz पर चलता है और इसका उपयोग एनोड काउंटर को चलाने के लिए किया जाता है जो एनोड के माध्यम से घूमता है ताकि सभी नंबर सात-खंड डिस्प्ले पर सही ढंग से प्रदर्शित हों। एनकोडर कैथोड लॉजिक को कैथोड काउंटर से और एनोड लॉजिक को एनोड काउंटर से लेता है, और इसे आउटपुट के कैथोड और एनोड में एन्कोड करता है जो सात-सेगमेंट डिस्प्ले को चलाता है। इस एनकोडर का कार्य कैथोड आउटपुट के लिए हर बार एनोड आउटपुट बदलने पर बदलना है। कैथोड आउटपुट को काउंटर से स्वतंत्र रूप से नहीं चलाया जा सकता क्योंकि एनोड को 4 अलग-अलग अंकों के माध्यम से घूमना चाहिए।

चरण 3: परियोजना मॉड्यूल

सबसे पहले, CEN के लिए एक प्रोसेस ब्लॉक बनाया जाता है ताकि जब एक बटन प्रेस का पता चले, तो ENABLE टॉगल हो जाए। यह कैथोड काउंटर के स्टॉप/स्टार्ट के रूप में कार्य करता है।

अगली प्रक्रिया ब्लॉक में, सेंटीसेकंड और 240 हर्ट्ज क्लॉक सिग्नल सेट किए जाते हैं ताकि उनके संबंधित काउंटर हर बार 1 से बढ़ जाएं जब आंतरिक 100 मेगाहर्ट्ज घड़ी बढ़ते किनारे तक पहुंच जाए। एक बार जब सेंटीसेकंड काउंटर 500000 तक पहुंच जाता है, तो यह वापस 0 पर रीसेट हो जाएगा। इस बीच गिनती 41667 तक पहुंचने के बाद 240Hz काउंटर रीसेट हो जाएगा।

कोड के कैथोड सेक्शन के लिए, यदि ENABLE '0' है, तो कैथोड की गिनती रुक जाएगी। यदि इस दौरान रीसेट बटन दबाया जाता है, तो सभी गणनाएं "0000" पर रीसेट हो जाती हैं। इस बीच, यदि ENABLE '1' है, तो कैथोड की गिनती तब तक जारी रहेगी जब तक कि कैथोड काउंट 60.00 तक नहीं पहुंच जाता, जिसमें यह स्टॉप सिग्नल को '1' होने के लिए ट्रिगर करता है। स्टॉप सिग्नल CEN प्रक्रिया ब्लॉक में वापस जाता है और ENABLE को '0' बनाता है जबकि स्टॉप सिग्नल '1' है और रीसेट बटन दबाए जाने तक नहीं बदलेगा।

अंत में, सात खंडों का प्रदर्शन उनके संबंधित अंक 0-9 को एक साथ प्रदर्शित करने के लिए उनके 8 कैथोड में से प्रत्येक के साथ 4 एनोड को सही ढंग से जोड़कर स्थापित किया गया है।

चरण 4: बाधाएं

यह बाधा फ़ाइल VHDL से निर्दिष्ट इनपुट और आउटपुट को बेसिस बोर्ड के आवश्यक, भौतिक भागों में जोड़ती है। इस परियोजना के लिए, घटकों में सात खंड प्रदर्शन के लिए चार एनोड और उनके आठ कैथोड, आंतरिक 100 मेगाहर्ट्ज घड़ी, केंद्र बटन और दायां बटन शामिल हैं।

चरण 5: परीक्षण

एक बार कोड पूरा करने के बाद, अब आप USB केबल के माध्यम से FPGA को प्रोग्राम कर सकते हैं। सात खंड का प्रदर्शन 0.00 दिखाना चाहिए। यह देखने के लिए परीक्षण करें कि क्या बटन 60.00 तक पहुंचने और रुकने तक टाइमर शुरू करने के लिए केंद्रीय बटन दबाकर काम करते हैं; बीच में कभी भी, आप इसे रोकने के लिए केंद्रीय बटन को फिर से दबा सकते हैं। एक बार जब यह रुक जाता है, तो आप टाइमर को वापस 0.00 पर रीसेट करने के लिए दायां बटन दबा सकते हैं। अगर सब कुछ सही ढंग से काम कर रहा है, बधाई हो आपने सिर्फ एक मिनट का टाइमर बनाया है!