Prekladač listu z Morseovej abecedy: 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Pozrieť si reprezentácie Morseovej abecedy online a naučiť sa to je užitočné, ale nedá sa to porovnať s tým, ako to vidieť osobne so skutočnými blikajúcimi svetlami/zvukmi. Tento prekladač vám umožní vybrať písmeno, ktoré sa chcete naučiť v Morseovej abecede, a preložiť ho priamo pred vaše oči blikaním diód LED vo vzore, ktorý pre dané konkrétne písmeno predstavuje! Tento prekladač prevezme binárne znázornenie písmena v abecede (tabuľku je možné vidieť neskôr pre binárny ekvivalent každého písmena, ale predpokladajme, že A - 01, B - 10, C - 11 atď.) A konvertuje to do ekvivalentu Morseovej abecedy blikaním svetiel pre užívateľa. Desiatková verzia čísla sa zobrazuje aj na sedemsegmentovom displeji, aby ste však vedeli, že vytvárate správny binárny ekvivalent.

Binárne číslo je vytvorené prepínačmi na pravej strane a stúpa od najmenej dôležitého bitu, podobne ako by ste to očakávali pri vytváraní binárneho čísla. Číslo, ktoré vytvoríte, sa zobrazí na vyššie uvedenom sedemsegmentovom displeji a bude sa nachádzať vľavo na doske. Jednoducho vám povie, či ste urobili chybu pri reprezentácii binárneho čísla pomocou prepínačov, alebo potvrdí, že ste urobili správne číslo. Zaberie vždy 1 písmeno, uloží ho do pamäte a potom, keď je používateľ pripravený, vytlačí Morseovu abecedu aktiváciou „Prepínača tlače“, ktorý sa nachádza úplne vľavo na doske BASYS3 (toto je jednoducho ďalší prepínač, ktorý sme priradený ako „prepínač tlače“alebo iný prepínač, ak používate iný typ dosky FPGA, a priradiť iný prepínač (pozri krok 3). Pre jednoduchosť sa odporúča použiť dosku BASYS3, nie je to však potrebné.

Krok 1: Krok 1: Zhromaždite svoje materiály

Na tento projekt budete potrebovať iba tieto položky:

Hardvér- doska Basys3 (alebo ekvivalentná FPGA, ktorú môžete zodpovedajúcim spôsobom zapojiť)

-(VOLITEĽNÉ) Drôty, ak plánujete pripojiť ďalšie LED alebo rôzne prepínače k alternatívnemu FPGA

Software-Vivado Design Suite (odporúčame 2014+)

Krok 2: Krok 2: Vytvorte súbor

Toto je súbor napísaný vo VHDL na spustenie 1 bitového prekladača Morseovej abecedy vo Vivado. Tento súbor funguje so všetkými verziami Vivado. Ak existujú problémy so sťahovaním súboru, textovú reprezentáciu kódu nájdete v inom súbore nižšie a je možné ho ľahko skopírovať a vložiť do priečinka, ktorý vytvárate. Predtým, ako sa pokúsite vygenerovať bitový tok alebo syntetizovať čokoľvek, uistite sa, že je prítomný hlavný zdrojový súbor aj súbor s obmedzeniami a vo svojich vlastných oddelených zdrojoch. Tí, ktorí chcú porozumieť hlbšiemu vysvetleniu kódu a tomu, čo skutočne robí, pozrite sa na krok 3. Ak sa chcete jednoducho dostať k veci a začať prekladať, preskočte na časť 4.

Krok 3: Krok 3: Kód

Náš kód obsahuje 4 samostatné procesy, ktoré všetky bežia súčasne. Každá z nasledujúcich podsekcií v tomto kroku prejde podrobnejšie tomu, čo každá z nich robí.

Proces 1:

Prvý proces, ktorý sme vytvorili, využil rozdeľovač hodín, aby sedemsegmentový displej fungoval pre dva segmenty, aby sa ukázal binárny ekvivalent písmena, ktoré osoba vytvárala. Potrebovali sme sa uistiť, že hodiny správne zobrazujú číslo na správnych sedem segmentových sekcií, ktoré sme chceli. Podľa toho sme priradili segmenty, aby zobrazovali určité číslice, keď sme sa ich pýtali tiež, a nechali sme ich prechádzať cez posledné 2 číslice, pretože nám stačili 2 na zobrazenie všetkých čísel v abecede. Sedemsegmentový displej sme vytvorili v systéme desatinných čísel, aby bolo pre ľudí jednoduchšie vidieť, aké písmeno sa pokúšajú znázorniť, pretože väčšina populácie používa číselné systémy s bázou 10.

Proces 2:

Druhý proces vytvára hodiny, v ktorých LED diódy bežia, takže vidíme impulzy jasne a rozlišujeme medzi bodkami a pomlčkami a zároveň máme medzi každou časťou morzeovky primeraný čas. Využili sme signál na prechod zbernice plnej výstupov LED Morseovej abecedy mimo procesu a na diódy LED na doske, aby sme mohli rozsvietiť viacero naraz, nie iba jeden LED blesk.

Proces 3:

Náš tretí proces sa zameriava na prepínanie aktuálnych stavov a priradí písmeno akejkoľvek binárnej reprezentácii, ktorá sa v tom čase zobrazuje. Toto prechádza každým z písmen spolu s medzerou, bodkou a čiarkou. Tento proces sa tu končí a všetky časti sa zhromaždia do štvrtého postupu na dokončenie prekladu.

Proces 4:

Štvrtý proces je proces „prekladača“, ktorý preberá všetky informácie, ktoré sme doteraz zhromaždili, napríklad to, či bolo alebo nebolo aktivované tlačidlo obchodu, či je alebo nie je prepínač tlače zapnutý alebo vypnutý a aké číslo sa práve nachádza. reprezentované prepínačmi. Potom sa pozrieme do poľa, ktoré sme vytvorili a ktoré reprezentovalo Morseov kód, aký by bol výstup s príkazmi 1 a 0, ktoré sa rovnajú príkazom On/Off pre diódy LED. Namiesto použitia dvoch oddelených hodín pracovného cyklu sme vyrobili jediné hodiny s 50% pracovným cyklom, o ktorých sme si mysleli, že sú dobrou rýchlosťou pre Morseovu abecedu, a nechali sme vykonať bodku s 1 vysokým „impulzom“a pomlčku pre 3 vysoké „ impulzy “. Aby sme kód zjednodušili a zaistili jeho rýchlejší beh, vytvorili sme bodku rovnajúcu sa „010“a pomlčku rovnajúcu sa „01110“.

Krok 4: Krok 4: Vygenerujte Bistream a implementujte ho

Tento projekt je veľmi jednoduché nastaviť, ak máte dosku BASYS3, pretože všetky potrebné prepínače a tlačidlá sú už na doske, ktoré môžete používať, spolu s obmedzeniami prednastavenými na kolíky, ktoré chcete. Ak používate iný FPGA, budete musieť ísť do kódu a nájsť obmedzenia a presmerovať ich na správne obmedzenia pre váš FPGA. To platí aj vtedy, ak plánujete pripojiť k svojej doske ďalšie LED diódy a prepínače na použitie. Nebudeme to rozoberať na príkladoch, ale použitie manuálu k vášmu konkrétnemu FPGA by bolo veľmi užitočné pri určovaní toho, ako prepojiť a nasmerovať všetko na správne piny.

V tomto okamihu, keď budete mať kód stiahnutý a súbor otvorený, jednoducho vygenerujte bitový tok vo Vivado a naprogramujte svoje zariadenie. Akonáhle budete mať, budete môcť začať zadávať písmená na preklad do Morseovej abecedy! Užite si to!

*POZNÁMKA: „Prepínač tlače“sa nachádza úplne vľavo na doske (spínač R2 pre dosku BASYS3) a „tlačidlo pre uloženie“je tlačidlo U18 (stredné tlačidlo v doske BASYS3), ak sú obmedzenia prevzaté priamo z dosky náš ukážkový kód.

Krok 5: Problémy/riešenie problémov

Ak máte problémy so sťahovaním súboru, môžete kód z tohto súboru programu Word skopírovať ručne. K dispozícii je aj príloha, v ktorej si môžete pozrieť jednoduché prevody medzi binárnymi písmenami a tým, čo by písmeno malo predstavovať, preto vám ich odporúčame skontrolovať! Ak používate dosku BASYS3, mali by ste byť schopní postupovať podľa týchto pokynov a bez problémov si stiahnuť kód a po pripojení dosky a naprogramovaní ho bez problémov implementovať.

*POZNÁMKA: Ak zistíte, že sa vám prekladač zdá byť pomalý, je to normálne! Medzi tlačou a zobrazením Morseovej abecedy je malé časové oneskorenie. Ak cyklus pozastavíte vypnutím prepínača tlače, kód bude musieť cyklus dokončiť pred vytlačením nového písmena, takže budete čakať na dokončenie cyklu a na spustenie ďalšieho písmena.