מטרונום CPE 133: 3 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

עבור פרויקט הגמר שלנו ב- Cal Poly יצרנו מכשיר לשמירה על קצב שנקרא מטרונום, בחרנו בפרויקט הזה בגלל עניין מוזיקה ועיצוב דיגיטלי. השתמשנו במעבדות קודמות ב- CPE 133 כדי לסייע בעיצוב הקוד שלנו והדרכות מקוונות שיסייעו בבניית מעגל ה- LED על לוח הלחם.

שלב 1: ארכיטקטורת מערכת

יישמנו את העיצוב הזה באמצעות לוח FPGA של Basys 3, לוח לחם, נוריות LED, נגדים ומגשרים לחיבור.

מטרתו של עיצוב זה היא להגדיל ולהקטין את הקצב בו מהבהבות הנורות הלוך ושוב. הקצב בו הם מהבהבים נקרא קצב. הקצב הרצוי הושג באמצעות הכפתורים בלוח FPGA Basys 3 כדי להגדיל או להקטין את קצב האור.

אם לחצו על כפתור למעלה הנורות עלו במהירות, אם לחצו על כפתור למטה המהירות הייתה יורדת.

שלב 2: ארכיטקטורת מעגלים

ארכיטקטורת המערכת: כפתור ביט-קפיצה: יישמנו כפתור ביט-קפיצה במעגל כדי להבטיח שכאשר נלחץ על כפתור כדי להגדיל את הקצב במרווח אחד. ללא ההקפצה לחיצה אחת על הכפתור תגדל עם תדירות השעון.

מחליף טמפו: מחליף הטמפו שימש להגדלה או הקטנה של ערך MAX_COUNT המשמש את מחלק השעונים כדי לשלוט על פלט השעון המניע את הנורית.

הרשמה: רישום שימש להחזיק את הערכים של MAX_COUNT החדש שלנו שהופק ממחליף הטמפו. CLR נוסף לרשם כדי לאפס את MAX_COUNT לערך המתאים לתדר שעון של שנייה.

מחלק שעונים: מחלק שעונים משמש להאטת פעימות השעון של לוח BASYS 3, הדבר נעשה על ידי חלוקת תדר השעון בערך MAX_COUNT שהשתנה במחליף הטמפו.

רשימת משמרות: רשם שינויים של 4 סיביות שימש להוצאת ערך '1' או ערך גבוה למעגל ה- LED שלנו בלוח הלחם בקצה העולה של דופק השעון. עם 4 נוריות על לוח הלוח, הצלחנו להפיק לאחד בלבד מתוך 4 נוריות בכל פעם, ברצף, וליצור רצף חוזר של 4 פעימות. רשימת המשמרות שונתה כך שפלט ה -4 סיביות הכיל רק ערך אחד גבוה, כלומר "0001" או "0100".