Sisällysluettelo:
- Vaihe 1: Laitearkkitehtuuri
- Vaihe 2: Entropiageneraattori
- Vaihe 3: Lineaarisen palautteen siirtorekisteri
- Vaihe 4: binäärinen 7-segmenttiseen dekooderiin
- Vaihe 5: Ohjausyksikkö
- Vaihe 6: Makrosolun asetukset
Video: DIY Digital Dice: 6 vaihetta
2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00
Tässä ohjeessa kuvataan, miten suunnitellaan Digital Dice, todellinen satunnaislukugeneraattori 1 - 6. Tätä laitetta voidaan käyttää yleisesti käytettyjen noppien sijasta. Siinä on 1-numeroinen 7-segmenttinen LED-näyttö ja kaksi painiketta: "Run" ja "Display Previous". Digital Dice saa virtansa yhdestä CR2032 -paristosta. Siinä ei ole virtakytkintä, koska joutokäynnillä on merkityksetön pieni virrankulutus.
Seuraavassa kuvataan vaiheet, jotka tarvitaan ymmärtämään, miten GreenPAK -siru on ohjelmoitu luomaan digitaalinen noppa. Jos haluat vain saada ohjelmoinnin tuloksen, lataa GreenPAK -ohjelmisto nähdäksesi jo valmistuneen GreenPAK -suunnittelutiedoston. Liitä GreenPAK -kehityssarja tietokoneeseesi ja napsauta ohjelmaa luodaksesi mukautetun IC: n digitaalisen nopan hallitsemiseksi.
Vaihe 1: Laitearkkitehtuuri
Suunnittelu koostuu seuraavista lohkoista:
- Entropian generaattori
- Lineaarisen palautteen siirtorekisteri
- Binaarinen 7-segmenttinen dekooderi
- Ohjausyksikkö
- Macrocell -asetukset
Vaihe 2: Entropiageneraattori
Entropiageneraattori on rakennettu neljästä asynkronisesta oskillaattorista. Kaksi niistä on rakennettu käyttämällä käänteistä suljetun silmukan LUT: tä viiveellä (1 MHz ja 6,5 MHz). Kaksi muuta ovat GreenPAKin OSC1 (2,048 MHz ja jakamalla 3) ja OSC2 (25 MHz jaettuna 2).
Muutaman asynkronisen kellosignaalin syöttäminen XNOR -porttiin riittää, jotta sen ulostuloon saadaan arvaamaton signaali (kohina tai entropia). Mutta SLG46826V: n makrosolut mahdollistavat entistä monimutkaisempien ratkaisujen tekemisen. Käyttämällä vielä yhtä oskillaattoria ja DFF: ää saamme täysin satunnaisen signaalin.
Vaihe 3: Lineaarisen palautteen siirtorekisteri
3-bittinen LFSR on rakennettu käyttämällä kolmea DFF: ää ja yhtä XNOR-porttia. Tämä lohko jokaisen tulokellon kanssa muodostaa 3-bittisen pseudo-satunnaisluvun. Tässä kellosyklin sijasta kohinasignaali menee LFSR: n tuloon ja muodostaa todellisen satunnaisen 3-bittisen luvun.
Vaihe 4: binäärinen 7-segmenttiseen dekooderiin
LSFR: n tuottaman 3-bittisen satunnaisluvun muuntamiseen käytetään binääristä 7-segmenttiseen dekooderiin, katso kuva 3. Dekooderi on rakennettu 3-bittisistä LUT: ista.
Vaihe 5: Ohjausyksikkö
Ohjausyksikkö on osa laitetta, joka on suunniteltu käynnistymään ja pysähtymään kolmen sekunnin jälkeen. Kaksi nastaa on määritetty tuloiksi ja kaksi painiketta on liitettävä VDD: stä näihin nastoihin. Kun painiketta "Run" painetaan, laite luo jatkuvasti satunnaislukuja. Heti painikkeen vapauttamisen jälkeen sukupolvi pysähtyy ja LFSR lukitsee lähdön. Dekooderi käyttää myöhemmin 7-segmenttistä näyttöä. Kolmen sekunnin jälkeen digitaalinen noppa ei toimi. Laite on edelleen päällä, mutta koska kaikki värähtelyt on kytketty pois päältä, virrankulutus on erittäin alhainen. Näin laite voi "muistaa" viimeksi muodostetun satunnaisluvun. Jos painiketta "Näytä edellinen" painetaan, viimeksi luotu satunnaisluku näytetään, kunnes painike vapautetaan. Koska Digital Dice on suunniteltu korvaamaan tavalliset nopat, 3-bittistä LUT12: ta käytetään käynnistämään se uudelleen, kun "0" tai "7" tapahtuu. Tämä varmistaa, että laite luo satunnaisluvun välillä 1-6.
Vaihe 6: Makrosolun asetukset
Kunkin makrosolun asetukset viittaavat yllä oleviin taulukoihin.
Päätelmät
Digitaalista noppaa voidaan käyttää tavallisten noppien korvikkeena kasinoissa tai kun pelataan muita pelejä, joissa noppaa tarvitaan. Siinä on entropiageneraattori, joka tuottaa jatkuvasti 3-bittisiä satunnaislukuja, kun painiketta "Run" painetaan. Se pysähtyy ja näyttää tuloksen vain, kun painike vapautetaan, joten inhimillinen tekijä vaikuttaa myös luotuun satunnaislukuun. Neljä asynkronista oskillaattoria yhdessä ihmisen painikkeiden vaihtelun kanssa tekevät laitteesta täysin ja toivottavasti arvaamattoman.
Suositeltava:
Mason Jar Dice Roller: 5 vaihetta (kuvilla)
Mason Jar Dice Roller: Tässä on loistava viikonloppuprojekti, jos aiot pelata lauta-/noppapeliä. Projektin rakentamiseen tarvitset jatkuvan pyörimisen servon, arcade -painikkeen ja arduino nano- tai ESP8266 -kortin, lisäksi tarvitset 3D -p
Vadelma PI Dice Project: 6 vaihetta
Raspberry PI Dice Project: Mukava pieni juotosprojekti ja suoritettuani Vadelma PI -ohjelmointitehtävän. Olemme lukittuina koronaviruksen vuoksi, joten tämä on yritys tehdä kotiopetusta ja pitää 10 -vuotias poikani miehitettynä. Tämä on hieno pieni projekti
Arduino ELECTRONIC-DICE -hanke: 4 vaihetta
Arduino ELECTRONIC-DICE -projekti: Alkuperäinen idea oli osoitteesta https://www.instructables.com/id/Arduino-Project-E-Dice-Beginner/, A: n projekti. Jotkut parannukset on tehty, lisäsin LED ja äänitehosteet. Lisäksi käytin Arduino Leonardo -levyä, mutta en Arduino UNO -levyä, mutta t
Arduino Leonardo Dice: 4 vaihetta
Arduino Leonardo Noppa: Tämä projekti on saanut inspiraationsa Arduinon linkistä Tämä projekti voi auttaa meitä heittämään noppaa satunnaisesti näyttämällä meille erilaista valoa
Claqueta Digital Con Arduino (Digital Clapperboard With Arduino): 7 vaihetta
Claqueta Digital Con Arduino (Digital Clapperboard With Arduino): Crea tu propia claqueta digital, también puedes convertir una claqueta no digital en una, utilizando Arduino. con arduino.Arduin