kĩ thuật số bài 5 bài chuẩn bị số 5 trường bách khoa, Schemes and Mind Maps of Bioengineering

Download kĩ thuật số bài 5 bài chuẩn bị số 5 trường bách khoa and more Schemes and Mind Maps Bioengineering in PDF only on Docsity! LAB 5. BÀI TỔNG HỢP THỰC HIỆN MẠCH SỐ TRÊN BREADBOARD – GIAO TIẾP VỚI FPGA Họ và tên: Mai Nguyễn Duy Phong Lớp TN: L01 MSSV: 2112003 Ngày: 26/11/2022 A. PRELAB Phần I: Tạo Clock 1 Hz cho Kit DE 2 Kit De 2 cung cấp chân CLOCK_50 được nối tới một bộ tạo clock 50 MHz. Nếu nối module tới chân này, ta sẽ nhận được CLOCK 50 MHz (Giao động 50 triệu lần 1 giây). Trong các bài toán thực tế, ta thường thực hiện các thay đổi ở mức 1 giây (Clock 1 Hz). Để tạo Clock 1 Hz trên Kit DE 2, hoạt động thực tế, ta có thể dung một bộ nạp thanh ghi giá trị 50M, sau đó trừ đi 1 cho mỗi clock. Sau khi hết 50 M Clock, một bộ so sánh giá trị thanh ghi với 0 sẽ cho ra kết quả 1 và cứ thế lặp lại. Kết quả của bộ so sánh đó chính là một tính hiệu flag cho kết quả tương tự Clock 1 Hz. Nếu ta đặt các module có enable hoạt động với tính hiệu flag này, chúng sẽ hoạt động (nhảy số,…) mỗi 1 giây. Yêu cầu: Sinh viên viết mã phần cứng SystemVerilog cho module Clock 1 Hz thực hiện nhấp nháy đèn LEDR0 trên Kit De2 mỗi 1 giây. Đoạn mã System Verilog tham khảo cho module này: /////////////////////////////////////////////// // Ho Chi Minh University of Technology // Faculty of Electrical & Electronics Engineering // Department of Electronics // EE1016 - EE1010 : Ky Thuat So // // Lab 5 : Thiet ke he thong den giao thong // Thuc hien giao tiep DE2 - GPIO - Breadboard - ICs/LEDs/LCDs // Module change 50 MHz to 1 sec // /////////////////////////////////////////////// module secgen (     input clk,     input rst,     output sec ); /////////////////////////////////////////////// parameter CLKCONST = 50000000; //clock 50 MHz /////////////////////////////////////////////// reg [25:0] temp; // 26-bit 67M wire tmpzr; assign tmpzr = temp == 0; always_ff @(posedge clk) begin     if (rst)     temp <= CLKCONST; //50M     else if (tmpzr)     temp <= CLKCONST;     else     temp <= temp - 1; end assign sec = tmpzr; endmodule Phần II: Viết máy trạng thái đèn giao thông điều khiển Hệ thống đèn giao thông điều khiển được theo yêu cầu của Thí nghiệm 1 Lab 5 yêu cầu hoạt động theo một máy trạng thái. Yêu cầu: Sinh viên vẽ cách thức lắp mạch nối với GPIO_0 của Kit DE2 tới IC 74LS47 tới LED 7 đoạn (lưu ý tính thẩm mỹ) Phần VII: Giao tiếp LCD 16x2 Sinh viên cần tham khảo datasheet LCD 16x2, đa phần sử dụng chip điều khiển HD44780 với sơ đồ chân cắm như sau: Hình 5.1 LCD 16 x 2 LCD yêu cầu sinh viên gửi các mã Hex code dưới dạng các command, trong đó bao gồm mã HEX code khởi động và mã HEX Code để thực hiện ghi / xóa nội dung Hình 5.2: Mã ký tự và dạng hiển thị tương ứng   Các lệnh cho mô-đun LCD 16x2 Mô-đun LCD 16 × 2 có một bộ hướng dẫn lệnh đặt trước. Mỗi lệnh sẽ làm cho mô-đun thực hiện một nhiệm vụ cụ thể. Các lệnh thường được sử dụng và chức năng của chúng được đưa ra trong bảng dưới đây   Lệnh Chức năng 0F LCD bật, con trỏ bật, con trỏ nhấp nháy bật 01 Xoá toàn màn hình 02 Quay về màn hình chính 04 Giảm con trỏ 06 Tăng con trỏ 0E Màn hình bật, con trỏ nhấp nháy tắt 80 Bắt con trỏ trở về vị trí đầu tiên của hàng 1 C0 Bắt con trỏ trở về vị trí đầu tiên của hàng 2 38 Sử dụng 2 hàng và ma trận 5x7 83 Con trỏ hàng 1 vị trí 3 3C Kích hoạt dòng 2 08 Tắt màn hình hiển thị và con trỏ C1 Nhảy đến dòng 2 vị trí 1 OC Bật màn hình hiển thị, tắt con trỏ C2 Nhảy đến hàng 2, vị trí 2   Khởi tạo LCD Các bước phải được thực hiện để khởi tạo màn hình LCD được đưa ra dưới đây và các bước này là phổ biến cho hầu hết các ứng dụng. B1: Gửi 38H đến dòng dữ liệu 8 bit để khởi tạo B2: Gửi 0FH để bật LCD, con trỏ BẬT và con trỏ nhấp nháy ON. B3:Gửi 06H để tăng vị trí con trỏ. B4: Gửi 01H để xóa màn hình và trả về con trỏ.   Đưa dữ liệu vào LCD Các bước để gửi dữ liệu đến mô-đun LCD được đưa ra dưới đây. Mô-đun LCD có các chân RS, R / W và E. Chính trạng thái logic của các chân này làm cho mô-đun xác định xem đầu vào dữ liệu đã cho là lệnh hay dữ liệu được hiển thị. Đặt R / W mức thấp. Đặt RS = 0 nếu byte dữ liệu là lệnh và tạo RS = 1 nếu byte dữ liệu là dữ liệu sẽ được hiển thị. Đặt byte dữ liệu trên thanh ghi dữ liệu. Xung E từ cao xuống thấp. Datas[5]   =  8'h80;    //-- control instruction : force cursor to begin at first line -- Datas[6]   =  8'h54;    //-- T -- Datas[7]   =  8'h68;    //-- h -- Datas[8]   =  8'h69;    //-- i -- Datas[9]   =  8'h20;    //--   -- Datas[10]  =  8'h4E;    //-- N -- Datas[11]  =  8'h67;    //-- g -- Datas[12]  =  8'h68;    //-- h -- Datas[13]  =  8'h69;    //-- i -- Datas[14]  =  8'h65;    //-- e -- Datas[15]  =  8'h6D;    //-- m -- end /////////////////////////////////////////////////////////// integer i = 0; // always @(posedge clk) begin //-- Delay for writing data       if (i <= 1000000) begin   i = i + 1; lcd_e = 1;   data = Datas[j];   end     else if (i > 1000000 & i < 2000000) begin   i = i + 1; lcd_e = 0;   end     else if (i == 2000000) begin   j = j + 1; i = 0;   end   else i = 0;    //-- LCD_RS signal should be set to 0 for writing commands and to 1 for writing data   if (j <= 5 )     lcd_rs = 0;     else if (j > 5 & j< 18)     lcd_rs = 1;     else if (j == 18)     lcd_rs = 0;   else if (j > 27) begin     lcd_rs = 1;     j = 5;     end   else    lcd_rs = 1;   //else if (j > 27) begin    // lcd_rs = 1;   ///  j = 5;   //end end endmodule Module LCD Sinh viên viết: Ngoài ra, với chân Contrast Voltage, sinh viên cần lắp biến trở để điều chỉnh. Sinh viên vẽ lại sơ đồ mạch kết nối GPIO với LCD