Carta ao tradutor de código Morse: 5 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Ver as representações do Código Morse online para aprendê-lo é útil, mas não pode ser comparado a vê-lo pessoalmente com luzes / sons reais piscando. Este tradutor permitirá que você escolha a letra que deseja aprender em Código Morse e a traduza bem na frente de seus olhos piscando LEDs no padrão que representa para aquela letra específica! Este tradutor assume uma representação binária de uma letra do alfabeto, (um gráfico pode ser visto mais tarde para o equivalente binário de cada letra, mas suponha que A - 01, B - 10, C - 11 e assim por diante) e converte em um equivalente em código Morse piscando luzes para o usuário. A versão decimal do número também é exibida em uma tela de sete segmentos, no entanto, para que você saiba que está criando o equivalente binário correto.

O número binário é criado com as opções do lado direito e sobe a partir do bit menos significativo, da mesma forma que você esperaria ao criar um número binário. O número que você cria é mostrado no display de sete segmentos conforme indicado antes e está localizado à esquerda do quadro, ele simplesmente dirá se você cometeu um erro ou não ao representar o número binário com os interruptores, ou confirmará que você cometeu o número correto. Ele pega uma letra por vez, armazena na memória e, em seguida, imprime o código Morse quando o usuário estiver pronto, ativando o "botão Imprimir" localizado na extremidade esquerda da placa BASYS3 (este é simplesmente outro botão que nós atribuído para ser o "switch de impressão", ou outro switch se estiver usando um tipo diferente de placa FPGA e atribuir um switch diferente (consulte a etapa 3). Recomenda-se que você use uma placa BASYS3 para simplificar, mas não é obrigatório.

Etapa 1: Etapa 1: Reúna seus materiais

Para este projeto, você só precisará do seguinte:

Hardware- Placa Basys3 (ou um FPGA equivalente que você pode conectar de acordo)

- (OPCIONAL) Fios se você estiver planejando conectar LEDs extras ou interruptores diferentes a um FPGA alternativo

Software-Vivado Design Suite (Recomendamos 2014+)

Etapa 2: Etapa 2: Criar um arquivo

Este é o arquivo escrito em VHDL para rodar o tradutor Morse Code 1 Bit no Vivado. Este arquivo funciona com todas as versões do Vivado. Se houver problemas com o download do arquivo, uma representação de texto do código pode ser encontrada em outro arquivo abaixo e pode ser facilmente copiada e colada na pasta de arquivo que você está criando. Certifique-se de que a origem principal e o arquivo de restrições estejam presentes e em suas próprias origens separadas antes de tentar gerar um fluxo de bits ou sintetizar qualquer coisa. Para aqueles que desejam entender uma explicação mais aprofundada sobre o código e o que ele realmente está fazendo, verifique a etapa 3. Se você simplesmente deseja ir direto ao ponto e começar a traduzir, pule para a seção 4.

Etapa 3: Etapa 3: o Código

Nosso código apresenta 4 processos separados que são executados simultaneamente. Cada uma das subseções a seguir nesta etapa se aprofundará mais no que cada uma delas faz.

Processo 1:

O primeiro processo que criamos utilizou um divisor de relógio para fazer o display de sete segmentos funcionar para dois segmentos, a fim de mostrar o equivalente binário da letra que a pessoa estava criando. Precisávamos ter certeza de que o relógio estava exibindo corretamente o número das sete seções de segmento corretas que desejávamos. Atribuímos os segmentos de acordo, de modo que eles exibissem certos dígitos quando nós também pedíssemos, e fizemos o ciclo pelos últimos 2 dígitos porque precisávamos apenas de 2 para mostrar todos os números do alfabeto. Fizemos a exibição de sete segmentos no sistema numérico decimal para que fosse mais fácil para as pessoas verem qual letra estavam tentando representar, já que a maioria da população usa sistemas numéricos de base 10.

Processo 2:

O segundo processo cria nosso relógio para os LEDs rodarem, para que possamos ver os pulsos claramente e diferenciar entre o ponto e o traço, além de ter um tempo adequado entre cada seção do código Morse. Utilizamos um sinal para passar um barramento cheio de saídas de LED em código Morse fora do processo e nos LEDs da placa para que pudéssemos acender vários de uma vez, em vez de apenas ter um flash de LED.

Processo 3:

Nosso terceiro processo examina os estados atuais dos interruptores e atribui a letra a qualquer representação binária que está sendo exibida naquele momento. Isso passa por cada uma das letras, junto com um espaço, um ponto e uma vírgula. Este processo termina aqui, e todas as partes são reunidas no quarto processo para finalizar a tradução.

Processo 4:

O quarto processo é o processo "tradutor", que leva em conta todas as informações que coletamos até agora, como se o botão de loja foi ativado ou não, se o botão de impressão está ligado ou desligado e qual número está sendo representado pelos interruptores. Isso, então, olha para um array que fizemos, que tem representações em código Morse de qual seria a saída com 1's e 0's igualando os comandos On / Off para os LEDs. Em vez de usar dois relógios de ciclo de trabalho separados, criamos um único relógio de ciclo de trabalho de 50% que achamos ser uma boa velocidade para o código Morse e executamos um ponto com 1 "pulso" alto e um traço com 3 alto " pulsos. " Para simplificar o código e torná-lo executado mais rápido, apenas fizemos um ponto igual a "010" e um traço igual a "01110".

Etapa 4: Etapa 4: Gerar o Bistream e implementar

Este projeto é muito fácil de configurar se você tiver uma placa BASYS3, uma vez que todos os interruptores e botões necessários já estão presentes na placa para você usar, junto com as restrições predefinidas para os pinos que você deseja. Se estiver usando um FPGA diferente, você precisará entrar no código e encontrar as restrições e redirecioná-las para as restrições corretas para seu FPGA. Isso também é verdadeiro se você estiver planejando conectar outros LEDs e interruptores à sua placa para uso. Não entraremos em exemplos disso, mas usar o manual de instruções de seu FPGA específico seria muito útil para determinar como conectar e rotear tudo para os pinos corretos.

Neste ponto, depois de fazer o download do código e abrir o arquivo, basta gerar o bitstream no Vivado e programar o seu aparelho. Depois de fazer isso, você poderá começar a inserir letras a serem traduzidas para o Código Morse! Aproveitar!

* NOTA: O "Botão de impressão" está localizado na extremidade esquerda da placa (Chave R2 para a Placa BASYS3) e o "Botão Armazenar" é o botão U18 (O botão central na Placa BASYS3) se as restrições forem retiradas diretamente da nosso código de exemplo.

Etapa 5: Problemas / solução de problemas

Se estiver tendo problemas para baixar o arquivo, você pode copiar e colar o código manualmente a partir deste arquivo do Word. Há também um anexo para você verificar as conversões fáceis entre o binário para a letra e o que a letra deve representar, portanto, recomendamos que você verifique! Se estiver usando a placa BASYS3, você deve ser capaz de seguir estas instruções e fazer o download do código sem problemas e implementá-lo sem problemas depois de conectar a placa e programá-la.

* NOTA: se você achar que o seu tradutor parece estar lento, isso é normal! Há um pequeno intervalo de tempo entre o momento em que você clica em imprimir e o momento em que a representação em código Morse é exibida. Se você pausar o ciclo desligando o botão de impressão, o código terá que completar o ciclo antes de imprimir a nova carta, deixando você esperando o ciclo terminar e a próxima letra começar.