CPE 133 galīgais projekta decimāldaļskaitlis līdz binārajam: 5 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Binārie skaitļi ir viena no pirmajām lietām, kas ienāk prātā, domājot par digitālo loģiku. Tomēr binārie skaitļi tiem var būt sarežģīti.

Šis projekts palīdzēs tiem, kas ir gan jauni, gan pieredzējuši ar binārajiem skaitļiem, apgūt decimālo skaitļu konvertēšanu. Izveidojot spēli, mēs pārbaudīsim lietotāju reklāmguvumu prasmi. Šī spēle tiks izpildīta uz Basys3 tāfeles un ieprogrammēta Verilog.

1. darbība. Nepieciešamie materiāli

Lai izveidotu šo decimāldaļu pārvēršanas binārajā spēlē, ir nepieciešami šādi materiāli:

• Xilinx Vivado Design Suite programmatūra
• Digilent Basys3 FPGA plate
• USB -Micro USB kabelis

2. darbība. LFSR (lineārās atgriezeniskās saites maiņas reģistra) iestatīšana

LFSR (Linear Feedback Shift Register) ir modulis, ko izmanto “nejaušu” skaitļu ģenerēšanai.

LFSR nav pilnīgi nejaušs, jo tas ģenerē pseido-nejaušus skaitļus, kas ir skaitļu ģenerēšanas process, kas šķiet nejauši, bet nav.

LFSR ir nobīdes reģistrs, kura ievades bits ir tā iepriekšējā stāvokļa lineāra funkcija, kas nozīmē, ka LFSR pārvietosies caur galīgiem kopas skaitļiem. Konkrēti šai spēlei LFSR izmantos tikai 8 bitus, lai ierobežotu decimāldaļu skaitu, ko tas var radīt līdz 255.

Poga L (btnL) tiek izmantota, lai atiestatītu LFSR numuru.

Šo LFSR moduli nav izveidojuši šīs spēles veidotāji. LFSR moduli izveidoja Karletonas universitātes profesors Džons Naits. Saite uz viņa moduli ir iekļauta zemāk.

www.doe.carleton.ca/~jknight/97.478/97.478_…

3. darbība. Septiņu segmentu displeja iestatīšana

Septiņu segmentu displejs tiek izmantots Basys3 panelī un daudzās citās aparatūras ierīcēs, lai parādītu burtciparu rakstzīmes.

Šajā spēlē izmantotais septiņu segmentu displeja modulis pārvērš bināro skaitli par decimālu skaitli un parāda to kā decimāldaļu.

Izmantojot iepriekš apspriesto LFSR moduli, septiņu segmentu displejā tiks izvadīts nejauši ģenerēts skaitlis.

Septiņu segmentu displeja moduli nav izveidojuši šīs spēles veidotāji. Septiņu segmentu displeja moduli nodrošināja Kalifornijas Politehniskās štata universitātes profesors Džozefs Kallenss-Slouns. Moduļa pdf ir pievienots zemāk.

4. solis: Spēles moduļa izveide

Izveidot spēles (galveno) moduli.

Šis modulis izmantos LFSR moduli, lai ģenerētu nejaušu skaitli un pēc tam izvadītu to septiņu segmentu displejā.

Modulis izmanto vienmēr bloku, kas atiestata nejaušo skaitli. Tas darbojas uz pogas R (btnR) pozitīvās malas, kas nozīmē, ka tā darbosies tikai tad, kad poga R ir nospiesta.

Otrais bloks vienmēr darbojas pulksteņa pozitīvajā malā (clk). Ja tiek nospiesta poga C (btnC), tiks pārbaudīts, vai septiņu segmentu displejā redzamais cipars ir tāds pats kā slēdžu ievadītais numurs (sw). Šis bloks pacels karogu (iestatiet karogu reģistru (karogu) uz 1) un mainīs ziņojumuVal vadu atkarībā no tā, vai lietotājs ir uzvarējis vai zaudējis.

Trešais bloks vienmēr darbojas arī pulksteņa pozitīvajā malā. Ja karogs ir pacelts, tas septiņu segmentu displejā iestatīs ssegInputVal uz messageVal vadu. Ja karogs netiks pacelts, tas turpinās izdot nejaušo skaitli (randomVal).

5. solis: spēlējiet spēli

Instrukcijas:

• Lietotājs nospiedīs pogu R, lai izveidotu jaunu spēli, vai mainīs numuru septiņu segmentu displejā.
• Lietotājs pagriezīs pirmos 8 slēdžus uz augšu (1) vai uz leju (0), lai ievadītu bināro skaitli.
• Poga C tiks izmantota, lai pārbaudītu, vai lietotājs uzvarēja vai zaudēja.
• Ja lietotājs uzvarēja '111', tiks parādīts septiņu segmentu displejā.
• Ja lietotājs ir pazaudējis, septiņu segmentu displejā tiks parādīts “0”.
• Lai sāktu jaunu spēli, pogu R var nospiest jebkurā laikā.