Metronom CPE 133: 3 kroki

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-13 06:58

Do naszego ostatniego projektu w Cal Poly stworzyliśmy urządzenie do utrzymywania tempa zwane metronomem, wybraliśmy ten projekt ze względu na zainteresowanie muzyką i cyfrowym designem. Wykorzystaliśmy wcześniejsze laboratoria w CPE 133, aby pomóc zaprojektować nasz kod i samouczki online, aby pomóc w budowie obwodu LED na płytce stykowej.

Krok 1: Architektura systemu

Wdrożyliśmy ten projekt za pomocą płytki FPGA Basys 3, płytki prototypowej, diod LED, rezystorów i zworek do połączenia.

Celem tego projektu jest zwiększenie i zmniejszenie szybkości migania diody LED w przód iw tył. Tempo, w jakim migają, nazywane jest tempem. Pożądane tempo osiągnięto za pomocą przycisków na płycie FPGA Basys 3, aby zwiększyć lub zmniejszyć tempo światła.

Jeśli przycisk w górę został wciśnięty, światła wzrosły, jeśli wciśnięty został przycisk w dół, prędkość spadła.

Krok 2: Architektura obwodów

Architektura systemu: Odbicie przycisku: Zaimplementowaliśmy odskok przycisku w obwodzie, aby po kliknięciu przycisku zwiększyć tempo o jeden interwał. Bez odbicia jedno naciśnięcie przycisku zwiększyłoby częstotliwość zegara.

Tempo Changer: Tempo changer był używany do zwiększania lub zmniejszania wartości MAX_COUNT używanej przez dzielnik zegara do sterowania wyjściem zegara, które steruje diodą LED.

Rejestr: Rejestr był używany do przechowywania wartości naszego nowego MAX_COUNT, który został wyprowadzony ze zmieniacza tempa. Do rejestru dodano CLR, aby zresetować MAX_COUNT do wartości odpowiadającej 1-sekundowej częstotliwości zegara.

Dzielnik zegara: Dzielnik zegara jest używany do spowalniania impulsów zegara na płycie BASYS 3, odbywa się to poprzez podzielenie częstotliwości zegara przez wartość MAX_COUNT, która została zmieniona w zmieniaczu tempa.

Rejestr przesuwny: zmodyfikowany 4-bitowy rejestr przesuwny został użyty do wyprowadzenia „1” lub wysokiej wartości do naszego obwodu LED na płytce stykowej na zboczu narastającym impulsu zegara. Dzięki 4 diodom LED na płytce prototypowej byliśmy w stanie wyświetlać tylko 1 z 4 diod LED naraz, wykonując powtarzającą się sekwencję 4-taktową. Rejestr przesuwny został zmodyfikowany tak, że 4-bitowe wyjście zawierało tylko 1 wysoką wartość, tj. „0001” lub „0100”.