CPE 133 Վերջնական նախագիծ տասնորդականից երկուական `5 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Երկուական թվերն առաջին բաներից են, որոնք գալիս են մտքիս թվային տրամաբանության մասին մտածելիս: Այնուամենայնիվ, Երկուական թվերը կարող են դժվար հասկացություն լինել դրանում նորեկների համար:

Այս նախագիծը կօգնի նրանց, ովքեր և՛ նոր են, և՛ փորձառու երկուական թվերով, որոնք տիրապետում են տասնորդական թվերի փոխակերպմանը: Խաղի ստեղծման միջոցով մենք փորձարկելու ենք օգտվողներին իրենց փոխակերպման հմտությունները: Այս խաղը կիրականացվի Basys3 Board- ի վրա և ծրագրված կլինի Verilog- ում:

Քայլ 1: Անհրաժեշտ նյութեր

Հետևյալ նյութերն անհրաժեշտ են երկուական փոխակերպման տասնորդական խաղը դարձնելու համար.

• Xilinx Vivado Design Suite ծրագրակազմ
• Digilent Basys3 FPGA տախտակ
• USB միկրո USB մալուխ

Քայլ 2. LFSR- ի ստեղծում (Հետադարձ կապի գծային գրանցման գրանցում)

LFSR (Linear Feedback Shift Register) մոդուլ է, որն օգտագործվում է «պատահական» թվեր գեներացնելու համար:

LFSR- ն ամբողջովին պատահական չէ, քանի որ այն առաջացնում է կեղծ պատահական թվեր, ինչը թվերի ստեղծման գործընթաց է, որոնք հայտնվում են պատահական, բայց ոչ:

LFSR- ը հերթափոխային գրանցամատյան է, որի մուտքային բիթը իր նախորդ վիճակի գծային գործառույթն է, ինչը նշանակում է, որ LFSR- ը կշրջվի վերջավոր բազմության թվերով: Հատկապես այս խաղի համար, LFSR- ն կօգտագործի ընդամենը 8 բիթ `տասնորդական թիվը սահմանափակելու համար` մինչև 255:

Կոճակ L (btnL) օգտագործվում է LFSR- ի համարը վերականգնելու համար:

Այս LFSR մոդուլը չի ստեղծվել այս խաղի ստեղծողների կողմից: LFSR մոդուլը ստեղծվել է Կարլթոնի համալսարանի պրոֆեսոր Johnոն Նայթի կողմից: Նրա մոդուլի հղումը ներկայացված է ստորև:

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

Քայլ 3: Յոթ հատվածի ցուցադրման կարգավորում

Յոթ հատվածից ցուցադրումը օգտագործվում է Basys3 տախտակի վրա և այլ սարքավորումների վրա `այբբենական թվեր ցուցադրելու համար:

Այս խաղում օգտագործվող Seven-Segment Display մոդուլը երկուական թիվը վերածում է տասնորդականի և ցուցադրում այն որպես տասնորդական թիվ:

Օգտագործելով նախկինում քննարկված LFSR մոդուլը, պատահական գեներացվող թիվը դուրս կգա Յոթ հատվածից բաղկացած էկրանին:

Յոթ հատվածի ցուցադրման մոդուլը չի ստեղծվել այս խաղի ստեղծողների կողմից: Յոթ հատվածից ցուցադրվող մոդուլը տրամադրել է Կալիֆոռնիայի պոլիտեխնիկական պետական համալսարանի պրոֆեսոր Josephոզեֆ Կալենես-Սլոանը: Մոդուլի PDF- ն կցված է ստորև:

Քայլ 4. Խաղի մոդուլի ստեղծում

Ստեղծել խաղի (հիմնական) մոդուլ:

Այս մոդուլը կօգտագործի LFSR մոդուլը ՝ պատահական թիվ գեներացնելու և այնուհետև այն թողարկելու համար Յոթ հատվածային ցուցադրման վրա:

Այնուհետև մոդուլը օգտագործում է միշտ բլոկ, որը վերականգնում է պատահական թիվը: Սա գործում է Button R- ի (btnR) դրական եզրին, ինչը նշանակում է, որ այն կգործի միայն այն ժամանակ, երբ սեղմված է R կոճակը:

Երկրորդ միշտ բլոկը գործում է ժամացույցի դրական եզրին (clk): Եթե կոճակը C (btnC) սեղմված է, դա կստուգի, թե արդյոք յոթ հատվածի ցուցադրման համարը նույնն է, ինչ անջատիչներից (sw): Այս բլոկը կբարձրացնի դրոշ (դրոշի գրանցամատյանը (դրոշը) դրեք 1 -ի վրա) և կփոխի messageVal հաղորդալարը ըստ այն բանի, եթե օգտվողը հաղթել կամ պարտվել է:

Երրորդ բլոկը գործում է նաև ժամացույցի դրական եզրին: Եթե դրոշը բարձրացված է, այն ssegInputVal- ը կդնի յոթ հատվածից ցուցադրվող messageVal լարին: Եթե դրոշը չբարձրացվի, այն կշարունակի դուրս բերել պատահական թիվը (randomVal):

Քայլ 5: Խաղացեք խաղը:

Հրահանգներ.

• Օգտագործողը կտտացնի R կոճակը ՝ նոր խաղ պատրաստելու համար, կամ կփոխի համարը Յոթ հատվածից բաղկացած էկրանին:
• Օգտվողը կթափի առաջին 8 անջատիչները վեր (1) կամ ներքև (0) ՝ մուտքագրելով ներկայացված երկուական թիվը:
• Կոճակը C- ն կօգտագործվի ՝ օգտագործողի հաղթած կամ պարտված լինելու ստուգման համար:
• Եթե Օգտատերը շահեց, «111» -ը կցուցադրվի Յոթ հատվածից բաղկացած էկրանին:
• Եթե Օգտատերը կորցրել է '0' -ը կցուցադրվի Յոթ հատվածից բաղկացած էկրանին:
• Նոր խաղ սկսելու համար ցանկացած պահի կարող եք սեղմել R կոճակը: