Dadu Digital DIY: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Instructable ini menerangkan cara merancang Digital Dice, penjana nombor rawak sebenar dari 1 hingga 6. Peranti ini boleh digunakan dan bukannya dadu yang biasa digunakan. Ia mempunyai paparan LED 7-segmen 1-digit dan dua butang: "Run" dan "Display sebelumnya". Dadu Digital boleh dikuasakan dari bateri CR2032 tunggal. Ia tidak mempunyai suis hidup kerana penggunaan kuasa yang rendah ketika dalam keadaan tidak aktif.

Di bawah ini kami menerangkan langkah-langkah yang diperlukan untuk memahami bagaimana cip GreenPAK telah diprogramkan untuk membuat Dadu Digital. Namun, jika anda hanya ingin mendapatkan hasil pengaturcaraan, muat turun perisian GreenPAK untuk melihat Fail Reka Bentuk GreenPAK yang sudah siap. Pasang GreenPAK Development Kit ke komputer anda dan tekan program untuk membuat IC khusus untuk mengawal Dadu Digital anda.

Langkah 1: Senibina Peranti

Reka bentuknya terdiri daripada blok berikut:

• Penjana Entropi
• Daftar Perubahan Maklum Balas Linear
• Penyahkod Perduaan hingga 7-Segmen
• Unit Kawalan
• Tetapan Macrocell

Langkah 2: Penjana Entropi

Penjana entropi dibina daripada empat pengayun tak segerak. Dua daripadanya dibina menggunakan LUT gelung tertutup terbalik dengan kelewatan (1 MHz dan 6.5 MHz). Dua yang lain adalah OSC1 GreenPAK (2.048 MHz bersama dengan pembahagi dengan 3) dan OSC2 (25 MHz dibahagi dengan 2).

Memasukkan beberapa isyarat jam tidak segerak ke pintu XNOR sudah cukup untuk mendapatkan isyarat yang tidak dapat diramalkan pada outputnya (bunyi bising atau entropi). Tetapi makrocell dalam SLG46826V memungkinkan membuat penyelesaian yang lebih rumit. Dengan menggunakan satu lagi pengayun dan DFF, kami mendapat isyarat secara rawak.

Langkah 3: Daftar Peralihan Maklum Balas Linear

LFSR 3-bit dibina menggunakan tiga DFF dan satu pintu XNOR. Blok ini dengan setiap jam input menghasilkan nombor pseudo-random 3-bit. Di sini, bukannya denyutan jam, isyarat bunyi masuk ke input LFSR, menghasilkan nombor 3-bit rawak sebenar.

Langkah 4: Perduaan hingga 7-Segmen Decoder

Untuk menukar nombor rawak 3-bit yang dihasilkan oleh LSFR, penyahkod Binary ke 7-segmen digunakan, lihat Rajah 3. Decoder dibina daripada LUT 3-bit.

Langkah 5: Unit Kawalan

Unit kawalan adalah bahagian dari peranti yang dirancang untuk memulakannya dan berhenti selepas jangka masa 3 saat. Dua pin dikonfigurasikan sebagai input dan dua butang mesti disambungkan dari VDD ke pin tersebut. Semasa butang "Run" ditekan, peranti terus menghasilkan nombor rawak. Sejurus butang dilepaskan, generasi akan berhenti dan LFSR mengaitkan outputnya. Penyahkod kemudiannya memacu paparan 7 segmen. Selepas tempoh 3 saat, Dadu Digital tidak berfungsi. Peranti masih dihidupkan, tetapi kerana semua ayunan telah dimatikan, penggunaan semasa sangat rendah. Ini membolehkan peranti "mengingat" nombor rawak terakhir yang dihasilkan. Sekiranya butang "Papar Sebelumnya" ditekan, nombor rawak terakhir yang dihasilkan akan dipaparkan sehingga butang dilepaskan. Kerana Digital Dice dirancang untuk menggantikan dadu biasa, LUT12 3-bit digunakan untuk menghidupkannya semula ketika "0" atau "7" berlaku. Ini memastikan peranti akan menghasilkan nombor rawak dalam lingkungan 1 hingga 6.

Langkah 6: Tetapan Macrocell

Untuk setiap makrocell, tetapan merujuk kepada jadual di atas.

Kesimpulannya

Dadu Digital boleh digunakan sebagai pengganti dadu biasa di kasino atau ketika bermain permainan lain di mana dadu diperlukan. Ia mempunyai generator entropi yang sentiasa menghasilkan nombor rawak 3-bit semasa butang "Run" ditekan. Ia berhenti dan memaparkan hasilnya hanya apabila butang dilepaskan, jadi faktor manusia juga mempengaruhi nombor rawak yang dihasilkan. Empat pengayun tak segerak bersama-sama dengan kebolehubahan tekan butang manusia menjadikan peranti ini sepenuhnya dan tidak dapat diramalkan.