CPE 133 เครื่องเมตรอนอม: 3 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

สำหรับโปรเจ็กต์สุดท้ายของเราที่ Cal Poly เราได้สร้างอุปกรณ์รักษาจังหวะที่เรียกว่าเครื่องเมตรอนอม เราเลือกโปรเจ็กต์นี้เนื่องจากความสนใจด้านดนตรีและการออกแบบดิจิทัล เราใช้ห้องทดลองที่ผ่านมาใน CPE 133 เพื่อช่วยออกแบบโค้ดและบทช่วยสอนออนไลน์ของเราเพื่อช่วยในการสร้างวงจร LED บนเขียงหั่นขนม

ขั้นตอนที่ 1: สถาปัตยกรรมระบบ

เราใช้การออกแบบนี้โดยใช้บอร์ด Basy 3 FPGA, Breadboard, LED's, ตัวต้านทาน และจัมเปอร์สำหรับการเชื่อมต่อ

จุดประสงค์ของการออกแบบนี้คือการเพิ่มและลดอัตราการกะพริบของ LED ไปมา จังหวะที่พวกมันกะพริบเรียกว่าจังหวะ จังหวะที่ต้องการทำได้โดยใช้ปุ่มบนบอร์ด Basy 3 FPGA เพื่อเพิ่มหรือลดความเร็วของแสง

หากกดปุ่มขึ้น ไฟจะเพิ่มความเร็ว หากกดปุ่มลง ความเร็วจะลดลง

ขั้นตอนที่ 2: สถาปัตยกรรมวงจร

สถาปัตยกรรมระบบ: การดีตีกลับของปุ่ม: เราใช้การดีตีกลับของปุ่มในวงจรเพื่อให้แน่ใจว่าเมื่อเราคลิกปุ่มเพื่อเพิ่มจังหวะหนึ่งช่วง หากไม่มีการดีกลับ การกดปุ่มเพียงครั้งเดียวจะเพิ่มขึ้นตามความถี่ของนาฬิกา

Tempo Changer: Tempo changer ใช้เพื่อเพิ่มหรือลดค่า MAX_COUNT ที่ใช้โดยตัวแบ่งนาฬิกาเพื่อควบคุมเอาท์พุตนาฬิกาที่ขับ LED

ลงทะเบียน: การลงทะเบียนถูกใช้เพื่อเก็บค่าของ MAX_COUNT ใหม่ของเราที่ส่งออกจากตัวเปลี่ยนจังหวะ เพิ่ม CLR ในการลงทะเบียนเพื่อรีเซ็ต MAX_COUNT เป็นค่าที่สอดคล้องกับความถี่สัญญาณนาฬิกา 1 วินาที

ตัวแบ่งนาฬิกา: ตัวแบ่งนาฬิกาใช้เพื่อชะลอความเร็วของสัญญาณนาฬิกาของบอร์ด BASYS 3 ซึ่งทำได้โดยการหารความถี่ของนาฬิกาด้วยค่า MAX_COUNT ที่เปลี่ยนในตัวเปลี่ยนจังหวะ

Shift Register: ใช้ shift register 4 บิตที่แก้ไขแล้วเพื่อส่งออกค่า '1' หรือสูงไปยังวงจร LED ของเราบนเขียงหั่นขนมบนขอบที่เพิ่มขึ้นของพัลส์นาฬิกา ด้วยไฟ LED 4 ดวงบนเขียงหั่นขนม เราสามารถส่งออกไฟ LED ได้เพียง 1 จาก 4 ดวงต่อครั้งตามลำดับ โดยสร้างลำดับ 4 จังหวะซ้ำๆ shift register ได้รับการแก้ไขเพื่อให้เอาต์พุต 4 บิตมีค่าสูงเพียง 1 ค่าเท่านั้น นั่นคือ "0001" หรือ "0100"