Carta al traductor del codi Morse: 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Veure representacions del codi Morse en línia per aprendre-les és útil, però no es pot comparar amb veure-les en persona amb llums / sons intermitents reals. Aquest traductor us permetrà escollir la lletra que voleu aprendre al codi Morse i traduir-la just davant dels vostres ulls intermitent amb LEDs en el patró que representa per a aquesta lletra específica. Aquest traductor adopta una representació binària d’una lletra de l’alfabet (es pot veure un gràfic més endavant per a l’equivalent binari de cada lletra, però suposa que A-01, B-10, C-11, etc.) i converteix convertint-lo en un codi Morse equivalent intermitent de llums per a l'usuari. La versió decimal del número també es mostra en una pantalla de set segments, però, per fer-vos saber que esteu creant l'equivalent binari correcte.

El número binari es crea amb els commutadors de la part dreta i ascendeix des del bit menys significatiu, de la mateixa manera que s’esperaria en crear un número binari. El número que creeu es mostra a la pantalla de set segments tal com s’ha indicat anteriorment i es troba a l’esquerra del tauler, simplement us indicarà si heu comès un error representant el número binari amb els commutadors o bé confirmeu que heu fet el número correcte. Agafa una lletra cada vegada, l’emmagatzema a la memòria i, a continuació, imprimeix el codi Morse quan l’usuari estigui llest activant el “commutador d’impressió” que es troba a l’extrem esquerre de la placa BASYS3 (aquest és simplement un altre commutador que assignat per ser el "commutador d'impressió" o un altre commutador si utilitzeu un tipus de placa FPGA diferent i assigneu un commutador diferent (vegeu el pas 3). Es recomana utilitzar una placa BASYS3 per simplificar-la, però no és necessària.

Primer pas: primer pas: reuniu els vostres materials

Per a aquest projecte, només necessitareu el següent:

Maquinari: placa Basys3 (o un FPGA equivalent que podeu connectar en conseqüència)

- (OPCIONAL) Cableja si teniu previst connectar LEDs addicionals o diferents commutadors a un FPGA alternatiu

Software-Vivado Design Suite (recomanem 2014+)

Pas 2: Pas 2: Creeu un fitxer

Aquest és el fitxer escrit en VHDL per executar el traductor Morse Code 1 Bit a Vivado. Aquest fitxer funciona amb totes les versions de Vivado. Si hi ha problemes amb la descàrrega del fitxer, es pot trobar una representació de text del codi en un altre fitxer següent i es pot copiar fàcilment a la carpeta de fitxers que esteu creant. Assegureu-vos que tant el fitxer de font principal com el de restriccions estiguin presents i a les seves pròpies fonts separades abans d'intentar generar un flux de bits o sintetitzar res. Per a aquells que vulguin entendre una explicació més profunda del codi i què fa realment, consulteu el pas 3. Si simplement voleu arribar al punt i començar a traduir, aneu a la secció 4.

Pas 3: Pas 3: el codi

El nostre codi inclou 4 processos diferents que s’executen simultàniament. Cadascuna de les subapartats següents d’aquest pas aprofundirà en el que fa cadascuna d’elles.

Procés 1:

El primer procés que vam crear va utilitzar un divisor de rellotge per fer que la visualització de set segments funcionés per a dos segments per tal de mostrar l’equivalent binari de la lletra que la persona estava creant. Hem d'assegurar-nos que el rellotge mostrava correctament el número a les seccions correctes de set segments que volíem. Vam assignar els segments en conseqüència, de manera que mostressin certs dígits quan també els hi demanàvem, i els havíem desplaçat pels dos darrers dígits perquè només en necessitàvem 2 per mostrar tots els números de l’alfabet. Vam fer que els set segments es mostressin al sistema de nombres decimals de manera que fos més fàcil per a les persones veure quina lletra intentaven representar, ja que la majoria de la població utilitza sistemes numèrics de base 10.

Procés 2:

El segon procés crea el nostre rellotge perquè els LED funcionin, de manera que puguem veure els impulsos amb claredat i diferenciar entre el punt i el guió, juntament amb tenir un temps adequat entre cada secció del codi Morse. Hem utilitzat un senyal per passar un bus ple de sortides LED de codi Morse fora del procés i cap als LED de la placa per poder il·luminar-ne diverses alhora, en lloc de tenir només un flaix LED.

Procés 3:

El nostre tercer procés analitza els estats actuals dels commutadors i assigna la lletra a qualsevol representació binària que es mostri en aquest moment. Això passa per cadascuna de les lletres, juntament amb un espai, un punt i una coma. Aquest procés finalitza aquí i totes les parts es recopilen al quart procés per acabar la traducció.

Procés 4:

El quart procés és el procés de "traductor", que recull tota la informació que hem recopilat fins ara, com ara si s'ha activat o no el botó d'emmagatzematge, si l'interruptor d'impressió està activat o desactivat i quin número s'està activant. representat pels commutadors. Tot seguit, es fa un cop d'ull a una matriu que hem creat, que té representacions en codi Morse del que seria la sortida amb les ordres d'encès / apagat iguals d'1 i 0 per als LED. En lloc d’utilitzar dos rellotges de cicle de treball separats, vam crear un rellotge de cicle de treball del 50% que ens va semblar una bona velocitat per al codi Morse, i li va fer realitzar un punt amb 1 "pols" alt i un Dash per a 3 alt " polsos ". Per simplificar el codi i fer-lo funcionar més ràpid, acabem de fer un punt igual a "010" i un guió igual a "01110".

Pas 4: Pas 4: Generar el Bistream i implementar-lo

Aquest projecte és molt fàcil d’instal·lar si teniu una placa BASYS3, ja que tots els commutadors i botons necessaris ja estan presents a la placa perquè els pugueu utilitzar, juntament amb les restriccions preestablertes als pins que vulgueu. Si utilitzeu un FPGA diferent, haureu d’entrar al codi i trobar les restriccions i redirigir-les a les restriccions correctes per al vostre FPGA. Això també és cert si teniu previst connectar altres LEDs i commutadors a la vostra placa per utilitzar-los. No entrarem en exemples d'això, però utilitzar el manual d'instruccions del vostre FPGA específic seria molt útil per determinar com connectar-lo i encaminar-ho tot als pins correctes.

En aquest punt, una vegada que tingueu el codi descarregat i el fitxer obert, només cal generar el flux de bits a Vivado i programar el dispositiu. Un cop ho hàgiu fet, podreu començar a introduir lletres per traduir-les al codi Morse. Gaudeix-ne!

* NOTA: El "commutador d'impressió" es troba a l'extrem esquerre del tauler (el commutador R2 per a la placa BASYS3) i el "botó d'emmagatzematge" és el botó U18 (el botó central del tauler BASYS3) si les restriccions es prenen directament de el nostre codi d'exemple.

Pas 5: problemes / resolució de problemes

Si teniu problemes per descarregar el fitxer, podeu copiar i enganxar el codi manualment des d’aquest fitxer de paraules. També hi ha un fitxer adjunt per comprovar si hi ha conversions fàcils entre el binari a la lletra i el que hauria de representar la lletra, així que us recomanem que les comproveu. Si utilitzeu la placa BASYS3, hauríeu de ser capaç de seguir aquestes instruccions i descarregar el codi sense cap problema, i implementar-lo sense problemes un cop hàgiu connectat la placa i ho hàgiu programat.

* NOTA: si trobeu que el vostre traductor sembla que funciona lent, això és normal. Hi ha un petit retard de temps entre quan premeu imprimir i quan veieu la representació del codi Morse. Si atureu el cicle en apagar l’interruptor d’impressió, el codi haurà de completar el cicle abans d’imprimir la nova lletra, deixant-vos esperant que acabi el cicle i comenci la següent lletra.