ভিএইচডিএল এক মিনিট স্টপওয়াচ: 5 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:02

ভিএইচডিএল এবং একটি বেসিস 3 বোর্ড ব্যবহার করে কীভাবে এক মিনিটের স্টপওয়াচ তৈরি করা যায় সে সম্পর্কে এটি একটি টিউটোরিয়াল। এই জাতীয় ডিভাইস গেমগুলির জন্য আদর্শ যেখানে প্রতিটি খেলোয়াড় তাদের চলাচলের জন্য সর্বোচ্চ এক মিনিট সময় পায়। স্টপওয়াচ সাত সেগমেন্ট ডিসপ্লেতে সেকেন্ড এবং মিলিসেকেন্ড সঠিকভাবে প্রদর্শন করে, 0 সেকেন্ড এবং 0 মিলিসেকেন্ড থেকে শুরু করে 60 সেকেন্ড এবং 0 মিলিসেকেন্ড পর্যন্ত। দুটি বোতামও ব্যবহার করা হয়: কেন্দ্রীয় বোতাম, যা টাইমার শুরু, থামাতে এবং চালিয়ে যেতে ব্যবহৃত হয় এবং ডান বোতামটি টাইমার পুনরায় চালু করতে ব্যবহৃত হয়। যখন স্মার্ট ফোনের অন্তর্নির্মিত স্টপওয়াচের সাথে ডিভাইসটিকে পাশাপাশি তুলনা করা হয়, তখন ঘড়ির নির্ভুলতা লক্ষণীয়।

ধাপ 1: হার্ডওয়্যার/সফটওয়্যার পান

1. Basys 3 Artix-7 FPGA প্রশিক্ষক বোর্ড ডিজিলেন্ট থেকে মাইক্রো-ইউএসবি থেকে ইউএসবি কেবল পর্যন্ত

2. Xilinx থেকে Vivado 2016.2 ডিজাইন স্যুট

ধাপ 2: ব্লক ডায়াগ্রাম

এই সার্কিটটি আচরণগতভাবে নির্মিত এবং অন্তর্নির্মিত Xilinx উপাদানগুলি ব্যবহার করে, তবে কাঠামোগতভাবে বর্ণনা করা যেতে পারে, যেমন উপরের সাধারণ কাঠামোগত চিত্র দ্বারা দেখানো হয়েছে। চিত্র থেকে দেখা যায় যে সার্কিট দুটি ফ্রিকোয়েন্সি বিভাজক দ্বারা চালিত হয়। ফ্রিকোয়েন্সি ডিভাইডারগুলির মধ্যে একটি 1 সেন্টিসেকেন্ডে চলে এবং ক্যাথোড কাউন্টার চালায় যা সাত-সেগমেন্ট ডিসপ্লেতে প্রদর্শিত সংখ্যা হিসাবে ব্যবহৃত হয়। দ্বিতীয় ফ্রিকোয়েন্সি ডিভাইডার 240Hz এ চলে এবং এটি অ্যানোড কাউন্টার চালানোর জন্য ব্যবহৃত হয় যা অ্যানোডের মধ্য দিয়ে আবর্তিত হয় যাতে সমস্ত সংখ্যা সাত সেগমেন্ট ডিসপ্লেতে সঠিকভাবে প্রদর্শিত হয়। এনকোডার ক্যাথোড কাউন্টার থেকে ক্যাথোড লজিক এবং অ্যানোড কাউন্টার থেকে অ্যানোড লজিক নেয় এবং আউটপুট ক্যাথোড এবং এনোডে এনকোড করে যা সাত সেগমেন্ট ডিসপ্লে চালায়। এই এনকোডারের কাজ হল ক্যাথোড আউটপুট প্রতিবার অ্যানোড আউটপুট পরিবর্তনের জন্য। ক্যাথোড আউটপুট কাউন্টার থেকে স্বাধীনভাবে চালানো যাবে না কারণ অ্যানোডগুলিকে অবশ্যই 4 টি পৃথক অঙ্কের মাধ্যমে ঘুরতে হবে।

ধাপ 3: প্রকল্প মডিউল

প্রথমত, CEN এর জন্য একটি প্রসেস ব্লক তৈরি করা হয় যাতে যখন একটি বোতাম প্রেস ধরা পড়ে, তখন ENABLE টগল করে। এটি ক্যাথোড কাউন্টারের স্টপ/স্টার্ট হিসাবে কাজ করে।

পরবর্তী প্রক্রিয়া ব্লকে, সেন্টিসেকেন্ড এবং 240Hz ঘড়ি সংকেত সেট করা হয় যাতে অভ্যন্তরীণ 100mHz ঘড়িটি প্রতিবার 1 টি বৃদ্ধি পায়। একবার সেন্টিসেকেন্ড কাউন্টার 500000 এ পৌঁছে গেলে, এটি আবার 0 তে রিসেট হবে।এদিকে গণনা 41667 এ পৌঁছালে 240Hz কাউন্টারটি পুনরায় সেট হবে।

কোডের ক্যাথোড বিভাগের জন্য, যদি '0' সক্ষম হয় তাহলে ক্যাথোড গণনা থামবে। এই সময়ের মধ্যে যদি রিসেট বাটন টিপানো হয়, তাহলে সমস্ত গণনা "0000" রিসেট হয়। এদিকে, যদি সক্ষম হয় '1', ক্যাথোড গণনা চলতে থাকবে যতক্ষণ না ক্যাথোড গণনা 60.00 পর্যন্ত পৌঁছায়, যেখানে এটি স্টপ সিগন্যালকে '1' হতে ট্রিগার করে। স্টপ সিগন্যাল CEN প্রসেস ব্লকে ফিরে আসে এবং স্টপ সিগন্যাল '1' হওয়ার সময় ENABLE '0' হতে পারে এবং রিসেট বাটন না চাপানো পর্যন্ত পরিবর্তন হবে না।

অবশেষে, সাতটি সেগমেন্ট ডিসপ্লে 4 টি অ্যানোডকে তাদের 8 টি ক্যাথোডের সাথে সঠিকভাবে সংযুক্ত করে তাদের নিজ নিজ সংখ্যা 0-9 একসাথে প্রদর্শন করে সেট আপ করা হয়েছে।

ধাপ 4: সীমাবদ্ধতা

এই সীমাবদ্ধতা ফাইল ভিএইচডিএল থেকে নির্দিষ্ট ইনপুট এবং আউটপুটগুলিকে বেসিস বোর্ডের প্রয়োজনীয়, শারীরিক অংশগুলির সাথে সংযুক্ত করে। এই প্রকল্পের জন্য, উপাদানগুলি চারটি অ্যানোড এবং তাদের আটটি ক্যাথোডগুলির মধ্যে সাতটি সেগমেন্ট ডিসপ্লে, অভ্যন্তরীণ 100 মেগাহার্টজ ঘড়ি, কেন্দ্র বোতাম এবং ডান বোতাম অন্তর্ভুক্ত করে।

ধাপ 5: পরীক্ষা

একবার আপনি কোডটি সম্পন্ন করলে, আপনি এখন USB তারের মাধ্যমে FPGA প্রোগ্রাম করতে পারেন। সাত সেগমেন্ট প্রদর্শন 0.00 প্রদর্শন করা উচিত। 60.00 এ পৌঁছানো এবং স্টপ না হওয়া পর্যন্ত টাইমার শুরু করতে কেন্দ্রীয় বোতাম টিপে বোতামগুলি কাজ করে কিনা তা পরীক্ষা করুন; এর মাঝে যে কোন সময়, আপনি এটিকে থামাতে আবার কেন্দ্রীয় বোতাম টিপতে পারেন। একবার এটি থামলে, আপনি ডান বোতাম টিপতে পারেন টাইমারটিকে 0.00 এ পুনরায় সেট করতে। যদি সবকিছু সঠিকভাবে কাজ করে, অভিনন্দন আপনি মাত্র এক মিনিটের টাইমার তৈরি করেছেন!