DIY Digital Dice: 6 na Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Inilalarawan ng Instructable na ito kung paano magdisenyo ng Digital Dice, isang tunay na random number generator mula 1 hanggang 6. Maaaring magamit ang aparatong ito sa halip na isang karaniwang ginagamit na dice. Mayroon itong 1-digit na 7-segment LED display at dalawang mga pindutan: "Run" at "Display Previous". Ang Digital Dice ay maaaring pinalakas mula sa isang solong baterya ng CR2032. Wala itong power-on switch dahil sa hindi maiiwasang mababang paggamit ng kuryente kapag idle.

Sa ibaba inilarawan namin ang mga kinakailangang hakbang na maunawaan kung paano naka-program ang chip ng GreenPAK upang likhain ang Digital Dice. Gayunpaman, kung nais mo lamang makuha ang resulta ng pag-program, mag-download ng GreenPAK software upang matingnan ang natapos na GreenPAK Design File. I-plug ang GreenPAK Development Kit sa iyong computer at pindutin ang programa upang lumikha ng pasadyang IC upang makontrol ang iyong Digital Dice.

Hakbang 1: Arkitektura ng Device

Ang disenyo ay binubuo ng mga sumusunod na bloke:

• Entropy Generator
• Rehistro ng Shift ng Linear Feedback
• Binary to 7-Segment Decoder
• Control Unit
• Mga Setting ng Macrocell

Hakbang 2: Tagabuo ng Entropy

Ang entropy generator ay binuo ng apat na asynchronous oscillator. Dalawa sa mga ito ay binuo gamit ang isang inverted closed-loop LUT na may pagkaantala (1 MHz at 6.5 MHz). Dalawang iba pa ang OSC1 ng GreenPAK (2.048 MHz kasama ang isang paghati sa 3) at OSC2 (25 MHz na hinati sa 2).

Ang pag-input ng ilang mga asynchronous na signal ng orasan sa XNOR gate ay sapat na upang makakuha ng isang hindi mahuhulaan na signal sa output nito (ingay o entropy). Ngunit pinapayagan ng mga macrocell sa loob ng SLG46826V ang paggawa ng mas kumplikadong mga solusyon. Gumagamit ng isa pang oscillator at DFF nakakakuha kami ng isang ganap na random signal.

Hakbang 3: Rehistro ng shift ng Linear Feedback

Ang 3-bit LFSR ay binuo gamit ang tatlong DFF at isang XNOR gate. Ang block na ito sa bawat input na orasan ay bumubuo ng isang 3-bit na pseudo-random na numero. Dito, sa halip na isang pulso ng orasan, ang signal ng ingay ay papunta sa input ng LFSR, na bumubuo ng isang tunay na random na 3-bit na numero.

Hakbang 4: Binary to 7-Segment Decoder

Upang mai-convert ang 3-bit na random na numero na nabuo ng LSFR, ginagamit ang Binary to 7-segment decoder, tingnan ang Larawan 3. Ang decoder ay binuo ng 3-bit LUTs.

Hakbang 5: Control Unit

Ang control unit ay isang bahagi ng aparato na idinisenyo upang simulan ito at huminto pagkatapos ng 3-segundong panahon. Ang dalawang mga pin ay naka-configure bilang mga input at dalawang mga pindutan ay dapat na konektado mula sa VDD sa mga pin na iyon. Habang ang pindutang "Run" ay pinindot, ang aparato ay patuloy na bumubuo ng mga random na numero. Kaagad pagkatapos mailabas ang pindutan, titigil ang henerasyon at i-lat ng LFSR ang mga output nito. Kasunod na nag-mamaneho ang decoder ng isang 7-segment na display. Pagkatapos ng isang 3 segundo na panahon, ang Digital Dice ay naging tamad. Ang aparato ay pinapagana pa rin, ngunit dahil ang lahat ng mga oscillation ay naka-patay, ang kasalukuyang pagkonsumo ay labis na mababa. Pinapayagan nitong "tandaan" ng aparato ang huling nabuong random na numero. Kung ang pindutang "Ipakita ang Nakaraan" ay pinindot, ang huling nabuong random na numero ay ipapakita hanggang sa mailabas ang pindutan. Dahil ang Digital Dice ay idinisenyo upang palitan ang karaniwang dice, ang 3-bit LUT12 ay ginagamit upang i-restart ito kapag nangyari ang "0" o "7". Tinitiyak nito na bubuo ang aparato ng isang random na numero sa saklaw na 1 hanggang 6.

Hakbang 6: Mga Setting ng Macrocell

Para sa bawat macrocell, ang mga setting ay tumutukoy sa mga talahanayan sa itaas.

Konklusyon

Ang Digital Dice ay maaaring magamit bilang isang kapalit ng karaniwang dice sa mga casino o kapag naglalaro ng anumang iba pang mga laro kung saan kinakailangan ang dice. Mayroon itong isang entropy generator na patuloy na bumubuo ng 3-bit na mga random na numero habang ang pindutang "Run" ay pinindot. Humihinto ito at ipinapakita lamang ang resulta kapag inilabas ang pindutan, kaya nakakaapekto rin ang factor ng tao sa nabuong random na numero. Apat na asynchronous oscillator kasama ang pagkakaiba-iba ng push button ng tao na ganap na ginagawa at nais na hindi mahulaan ang aparato.