DIY дижитал шоо: 6 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Энэхүү зааварчилгаа нь 1 -ээс 6 хүртэлх жинхэнэ санамсаргүй тооны генератор болох Digital Dice -ийг хэрхэн яаж бүтээх талаар тайлбарласан болно. Энэ төхөөрөмжийг түгээмэл хэрэглэгддэг шоо биш харин ашиглаж болно. Энэ нь 1 оронтой 7 сегмент бүхий LED дэлгэцтэй бөгөөд "Ажиллуулах" ба "Өмнөхийг харуулах" гэсэн хоёр товчлууртай. Дижитал шоо нь нэг CR2032 батерейгаар тэжээгддэг. Сул зогсолтын үед цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээ бага байгаа тул асаах унтраалга байхгүй байна.

GreenPAK чипийг дижитал шоо үүсгэхийн тулд хэрхэн програмчлагдсан болохыг ойлгоход шаардлагатай алхамуудыг бид доор тайлбарласан болно. Гэсэн хэдий ч хэрэв та програмчлалын үр дүнг авахыг хүсч байвал GreenPAK програмыг татаж аваад аль хэдийн дууссан GreenPAK дизайны файлыг үзнэ үү. GreenPAK Development Kit -ийг компьютерт холбоод дижитал шоогээ хянах тусгай IC үүсгэхийн тулд програмыг дарна уу.

Алхам 1: Төхөөрөмжийн архитектур

Дизайн нь дараахь блокуудаас бүрдэнэ.

• Энтропи үүсгэгч
• Санал хүсэлтийг шилжүүлэх бүртгэл
• Хоёр сегментээс 7 сегментийн декодер
• Хяналтын нэгж
• Macrocell -ийн тохиргоо

Алхам 2: Энтропи үүсгэгч

Энтропийн генератор нь дөрвөн асинхрон осциллятороор бүтээгдсэн. Үүний хоёрыг нь урвуу хаалттай LUT ашиглан хойшлуулсан (1 МГц ба 6.5 МГц). Бусад хоёр нь GreenPAK -ийн OSC1 (2.048 МГц ба 3 -т хуваах) ба OSC2 (25 МГц -ийг 2 -т хуваах) юм.

Хэд хэдэн асинхрон цагийн дохиог XNOR хаалга руу оруулах нь гаралт нь (дуу чимээ эсвэл энтропи) урьдчилан таамаглах боломжгүй дохиог авахад хангалттай юм. Гэхдээ SLG46826V доторх макро эсүүд нь бүр илүү төвөгтэй шийдлүүдийг гаргах боломжийг олгодог. Өөр нэг осциллятор ба DFF -ийг ашигласнаар бид огт санамсаргүй дохио авах болно.

Алхам 3: Санал хүсэлтийг шилжүүлэх бүртгэл

3 битийн LFSR нь гурван DFF болон нэг XNOR хаалга ашиглан бүтээгдсэн. Оролтын цаг бүртэй энэ блок нь 3 битийн псевдо-санамсаргүй тоо үүсгэдэг. Энд цагны импульсийн оронд дуу чимээний дохио LFSR-ийн оролт руу орж, санамсаргүй 3 битийн тоог үүсгэдэг.

Алхам 4: Хоёр сегментийн 7 сегментийн декодер

LSFR-ийн үүсгэсэн 3 битийн санамсаргүй тоог хөрвүүлэхийн тулд хоёртын 7 сегментийн декодерыг ашиглана, Зураг 3-ийг үзнэ үү.

Алхам 5: Хяналтын хэсэг

Хяналтын хэсэг нь 3 секундын дараа үүнийг эхлүүлэх, зогсоох зориулалттай төхөөрөмжийн нэг хэсэг юм. Хоёр тээглүүрийг оролт хэлбэрээр тохируулсан бөгөөд хоёр товчлуурыг VDD -ээс тэдгээр голтой холбох ёстой. "Ажиллуулах" товчлуур дарагдсан үед төхөөрөмж тасралтгүй санамсаргүй тоог гаргадаг. Товчлуурыг гаргасны дараа үе зогсох бөгөөд LFSR гаралтыг түгждэг. Декодер нь дараа нь 7 сегментийн дэлгэцийг жолооддог. 3 секундын дараа Дижитал шоо идэвхгүй болно. Төхөөрөмж асаалттай хэвээр байгаа боловч бүх хэлбэлзлийг унтраасан тул одоогийн хэрэглээ маш бага байна. Энэ нь төхөөрөмжийг хамгийн сүүлд үүсгэсэн санамсаргүй тоог "санах" боломжийг олгодог. Хэрэв "Өмнөхийг харуулах" товчлуур дарагдсан бол товчлуурыг суллах хүртэл хамгийн сүүлд үүссэн санамсаргүй тоог харуулна. Дижитал шоо нь ердийн шоо орлуулах зориулалттай тул 3 битийн LUT12 нь "0" эсвэл "7" гарч ирэхэд үүнийг дахин эхлүүлэхэд ашигладаг. Энэ нь төхөөрөмж 1 -ээс 6 хүртэлх санамсаргүй тоо үүсгэх болно.

Алхам 6: Macrocell -ийн тохиргоо

Макроцелл бүрийн хувьд тохиргоог дээрх хүснэгтэд харуулав.

Дүгнэлт

Дижитал шоо нь казиногийн ердийн шоог солих эсвэл шоо хэрэгтэй бусад тоглоом тоглоход ашиглаж болно. Энэ нь "Run" товчлуурыг дарахад 3 битийн санамсаргүй тоог байнга үүсгэдэг энтропи үүсгэгчтэй. Энэ нь зөвхөн товчлуурыг дарахад л үр дүнг харуулдаг тул хүний хүчин зүйл нь санамсаргүй тоонд нөлөөлдөг. Дөрвөн асинхрон осциллятор, хүний товчлуурын даралтын хэлбэлзэл нь төхөөрөмжийг бүрэн гүйцэд, урьдчилан таамаглах аргагүй болгодог.