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VHDL을 이용한 세계시계 구현 평가A+최고예요

Specification1. Input : [mode], [set, start, stop], [reset]에 사용하는 push button 3개와 50MHz 클럭을 100Hz로 분주하여 사용한다.2. Output : 시간, 모드, 세계시간을 알리는 7-segment 8개와, 12시간제, 24시간제를 구분하기 위한 초록색LED를 하나 사용한다.최종 기능1. 현재시간 표시o 6개의 7-segment이용 첫 두자리는 시, 다음 두자리는 분, 다음 두자리는 초를 나타낸다.2. 시, 분 변경o Push Button을 이용하여, set button은 시 변경, reset button은 분 변경.3. 스톱 워치o 100Hz 분주를 이용하여, 0.01초 까지 표시가 가능하며, Start, Stop, Reset 가능.4. 4개국 동시시간o 현재시간과 동시에 세계시간을 보여줌으로서 순서대로, -9시간의 런던, -2시간의 하노이, -10시간의 뉴욕, +1시간의 시드니를 표시한다.5. 12시제, 24시제 표시(세계시계에서도 가능)o 초록색의 LED로 기능을 표시함으로서 12시제와 24시제의 구분이 가능하며, 이로 AM과 PM의 구분 또한 가능하다.6. 모드 변경o Push Button을 통해 4가지의 모드변경이 가능.7번째 7-segment에 표시.Block Diagram1. 4개의 Input인 clock, button1,2,3이 입력으로 들어가고 WATCH블록이 입력을 받아 들이고 이 입력된 값들과 WATCH블록이 다른 블록들을 불러들여 WATCH블록의 Parameter값을 변화시켜서 변화된 값들을 time_mode, segment0, segment1, segment2, segment3, segment4를 통해 출력을 하게 된다.이는 최종적으로 8개의 7-segment와 한 개의 Green LED에 출력된다.2. VHDL코드에서 segment파일은 display블록에서 사용하는 함수들을 모아놓은 것이기 때문에 블록 다이어그램에서는 생략하였다.VHDL Code for Each Block1. Clock Block-- 50Mhz 클럭을 100Hz로 (50,000,000 -> 100)library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity clock isport(clk: in std_logic;gclk: out std_logic );end clock;architecture gclk of clock issignal clkcnt: integer range 499999 downto 0;--signal clkcnt: integer range 9 downto 0; 시뮬레이션시 사용beginprocess(clk)beginif clk'event and clk = '1' thenif clkcnt >= 499999 then--if clkcnt >= 9 then 시뮬레이션시 사용clkcnt set_btn, reset_btn => reset_btn,mode_main => mode_main, pstime_mode => pstime_mode,hour => hour, min => min, sec => sec);-- 스탑워치I_stopwatch:stopwatchport map( gclk => gclk,set_btn => set_btn, reset_btn => reset_btn,mode_main => mode_main,s_m => s_m,s_s => s_s, s_ss => s_ss );-- 디스플레이I_display:displayport map( clk => clk,mode_main => mode_main,hour => hour, min => min, sec => sec,s_m => s_m,s_s => s_s, s_ss => s_ss,pstime_mode => pstime_mode, time_mode=> time_mode,w_mode => w_mode, w_hour => w_hour,segment0 => segment0, segment1 => segment1,segment2 => segment2, segment3 => segment3,segment4 => segment4);--세계시간I_worldtime:world_timeport map(gclk => gclk, set_btn => set_btn,reset_btn => reset_btn,mode_main => mode_main,hour => hour, w_mode => w_mode, w_hour => w_hour);-- 메인모드 버튼 입력을 처리process(mode_btn)beginif mode_btn = '0' thenmode_main = 3 thenmode_main

공학/기술| 2012.05.18| 16페이지| 4,000원| 조회(528)

시뮬레이션, VHDL, 논리회로, 코드, 시계, 구현, 쿼터스, de2board, 동시..

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IIR, FIR 필터 설계(DSP)

-Specificationo IIR Filter****o FIR Filter****Design< Infinite Impulse Response Filter >o Butterworth Filter%%% Type 1 : Butterworth Filter %%%figure(1);omega_p=w_p*T;omega_s=w_s*T;R_p_re=10^(-R_p/10);A_s_re=10^(-A_s/10);N=ceil((log10(((1/R_p_re)^2-1)/((1/A_s_re)^2-1)))/(2*log10(omega_p/omega_s)));omega_c=omega_p/(((1/R_p_re)^2-1)^(1/(2*N)));omega_c=omega_c/pi;[b,a]=butter(N,omega_c,'low');dw=pi/500;db=20*log10(abs(freqz(b,a,-pi:dw:pi)));subplot(2,1,1);plot(-1:dw/pi:1,db,'b-');title('Butterworth Filter');axis([0 1 min(db) 10]);grid onylabel('Magnitude Response');subplot(2,1,2);freqz(b,a,128);figure(2);hFVT = fvtool(b,a,'Analysis','grpdelay');set(hFVT,'NumberofPoints',128,'OverlayedAnalysis','phasedelay');legend(hFVT)* Magnitude response, phase response and group delay plot* Matlab에 내장되어 있는 함수인 butter 함수와 impulse invariance 방법을 이용하여 설계조건에 맞는 filter를 설계하였으며 source code는 앞 페이지에 첨부하였다.cut-off frequency는에 약간 미치지 못하지만, 조건에 맞는 filter를 설계하였다 판단이 된다.* Group delay property를 확인해 보기 위하여 matlab에 내장quency는에 약간 미치지 못하지만, 조건에 맞는 filter를 설계하였다 판단이 된다.* 하지만 phase response plot에서 cut-off frequency 근처에서 nonlinear하다는 것을 확인하였고, 이를 통해 butterworth filter에 비해 응답특성이 좋지 않다고 결론내릴 수 있다.* Group delay property를 확인해 보기 위하여 matlab에 내장되어 있는 tool인 fvtool을 이용하여 group delay를 확인할 수 있었으며 이론과는 달리근처에서 distortion이 있지만 cut-off frequency에서 최대치를 갖는 것을 확인하였다.* 약간의 차이가 있지만, 조건과 이론에 거의 부합하는 filter를 설계하였다 생각된다.o Chebyshev 2 Filter%%% Type 3 : Chebyshev 2 Filter %%%figure(5);omega_p=w_p*T;omega_s=w_s*T;R_p_re=10^(-R_p/10);A_s_re=10^(-A_s/10);N=ceil((log10(((1/R_p_re)^2-1)/((1/A_s_re)^2-1)))/(2*log10(omega_p/omega_s)));omega_c=omega_p/(((1/R_p_re)^2-1)^(1/(2*N)));omega_c=omega_c/pi;[b,a]=cheby2(N,50,omega_c,'low'); %% stopband attenuation is -50dBdw=pi/500;db=20*log10(abs(freqz(b,a,-pi:dw:pi)));subplot(2,1,1);plot(-1:dw/pi:1,db,'b-');title('Chebyshev 2 Filter');axis([0 1 min(db) 10]);grid onylabel('Magnitude Response');subplot(2,1,2);freqz(b,a,128);figure(6);hFVT = fvtool(b,a,'Analysis','grpdelay');set(hFVT,'Numbero-50dBdw=pi/500;db=20*log10(abs(freqz(b,a,-pi:dw:pi)));subplot(2,1,1);plot(-1:dw/pi:1,db,'b-');title('Elliptic Filter');axis([0 1 min(db) 10]);grid onylabel('Magnitude Response');subplot(2,1,2);freqz(b,a,128);figure(8);hFVT = fvtool(b,a,'Analysis','grpdelay');set(hFVT,'NumberofPoints',128,'OverlayedAnalysis','phasedelay');legend(hFVT)* Magnitude response, phase response and group delay plot* Matlab에 내장되어 있는 함수인 ellip 함수와 impulse invariance 방법을 이용하여 설계조건에 맞는 filter를 설계하였으며 source code는 앞 페이지에 첨부하였다.cut-off frequency는에 약간 미치지 못하지만, 조건에 맞는 filter를 설계하였다 판단이 된다.* phase response plot에서 cut-off frequency 근처에서 response 특성이 매우 좋지 않음을 확인할 수 있다.* Group delay property를 확인해 보기 위하여 matlab에 내장되어 있는 tool인 fvtool을 이용하여 group delay를 확인할 수 있었으며 이론과는 달리 cut-off frequency 근처에서 distortion이 심한 것을 확인하였다.* 약간의 차이가 있지만, 조건과 이론에 거의 부합하는 filter를 설계하였다 생각된다.< Finite Impulse Response Filter >o Using rectangular window%%% Type 1 : Using Rectangular Window %%%figure(1);w_p=0.5*pi; w_s=0.52*pi; tr_wid=w_s-w_p;N=ceil((i;tr_wid=w_s-w_p;A_s=40;R_p=1;f_s=8000;[N,w_n,beta,filter_type]=kaiserord([w_p*f_s/(2*pi) w_s*f_s/(2*pi)],[1 0],[10^(-R_p/20) 10^(-A_s/20)],f_s,'cell');nn=0:1:N;w_c=w_n*pi;hd=(w_c/pi)*sinc((w_c/pi)*(nn-N/2));imp=kaiser(N+1,beta)';h=hd.*imp;dw=pi/500;db=20*log10(abs(freqz(h,1,-pi:dw:pi)));R_p=-(min(db(501:1:w_p/dw+501)));A_s=-round(max(db(w_s/dw+501:1:1001)));subplot(2,2,1);stem(nn,hd);title('Impulse Response');axis([0,N,-0.1 0.6]);grid onxlabel('n');ylabel('h[n]');subplot(2,2,2);stem(nn,imp);title('Kaiser Window');axis([0,N,0 1.1]);grid onxlabel('n');ylabel('w[n]');subplot(2,2,3);stem(nn,h);title('Actual Impulse Response');axis([0,N,-0.1 0.6]);grid onxlabel('n');ylabel('h[n]');subplot(2,2,4);plot(-1:dw/pi:1,db,'b-');title('Magnitude Response');axis([0 1 -100 10]);grid onxlabel('Angular Frequency');ylabel('H(e^{jw})');figure(4);subplot(3,2,1);plot(-1:dw/pi:1,db,'b-');title('Kaiser');axis([0 1 -100 10]);grid onxlabel('Angular Frequency');ylabel('H(e^{jw})');* Magnitude response, phase reesponse ploto Using hanning window%%% Type 4 : Using Hanning Window %%%figure(7);w_p=0.5*pi;w_s=0.52*pi;tr_wid=w_s-w_p;N=ceil(6.2*pi/tr_wid);nn=0:1:N;w_c=w_n*pi;hd=(w_c/pi)*sinc((w_c/pi)*(nn-N/2));imp=hann(N+1)';h=hd.*imp;dw=pi/500;db=20*log10(abs(freqz(h,1,-pi:dw:pi)));R_p=-(min(db(501:1:w_p/dw+501)));A_s=-round(max(db(w_s/dw+501:1:1001)));subplot(2,2,1);stem(nn,hd);title('Impulse Response');axis([0,N,-0.1 0.6]);grid onxlabel('n');ylabel('h[n]');subplot(2,2,2);stem(nn,imp);title('Hanning Window');axis([0,N,0 1.1]);grid onxlabel('n');ylabel('w[n]');subplot(2,2,3);stem(nn,h);title('Actual Impulse Response');axis([0,N,-0.1 0.6]);grid onxlabel('n');ylabel('h[n]');subplot(2,2,4);plot(-1:dw/pi:1,db,'b-');title('Magnitude Response');axis([0 1 -100 10]);grid onxlabel('Angular Frequency');ylabel('H(e^{jw})');figure(8);subplot(3,2,1);plot(-1:dw/pi:1,db,'b-');title('Hanning');axis([0 1 -100 10]);grid onxlabel('Angular Frequency');ylabel('H(e^{jw})');* Magnitude response, phase response ploto Usi

공학/기술| 2012.05.18| 18페이지| 3,000원| 조회(330)

DSP, FIR, 디지털신호처리, IIR, elliptic, Butterworth, Hamming

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AVR Atmega128 응용 자동회전문 프로젝트 평가A좋아요

1. 개요 : ATmega128의 기능 중 하나인 Timer와 Input&Output 기능을 사용하고 C-compiler인 WinAVR을 이용하여 자동문 제어 프로그램(Main)을 프로그래밍 해보고자 한다. 2. 목적 : ATmega128에 내장되어 있는 Infrared Sensor를 이용하여 이 신호를 Timer를 이용하여 DC Motor 구동에 응용하여 본다. 또한, ATmega128에 내장되어 있는 Temperature Sensor를 이용하여 실내 온도를 수동으로 제어할 수 있는 프로그램을 만들어 본다. 대부분의 전자제품이 실생활에 적용되는 만큼, 최대한 실생활에 맞추어서 응용을 하는 방향으로 설계를 하게 되었다. 2. 자동문 Mechanism / 온도제어 상태도 o 입구 : 적외선 센서를 통하여 카드 KEY 감지 o Door : DC Motor 정방향 회전 후 역방향 회전 o FND : 적정 온도 및 현재 온도 출력 o 자동냉풍기 : 적정 온도 이상이 되면 Motor가 회전하고 적정 온도 이하로 내려가게 되면 Motor 회전이 멈추게 된다.

공학/기술| 2009.04.06| 44페이지| 5,000원| 조회(4,979)

온도센서, AVR, 회전문, atmega128, 자동문, avr 적외선통신

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