Khóa Học Tìm Hiểu FPGA Design Qua Thực Hành – Alarm Clock

Thiết kế và xây dựng một đồng hồ báo thức chức năng sử dụng FPGA và VHDL: Từ khái niệm đến triển khai phần cứng.

Những gì bạn sẽ học được:

• Phân tích thông số kỹ thuật: Hiểu các yêu cầu hệ thống và thông số kỹ thuật thiết kế cho một dự án dựa trên FPGA.
• Digital Logic Design với VHDL: Thiết kế mạch logic tổ hợp và tuần tự.
• FPGA Basic: Có được kinh nghiệm thực tế với phần cứng FPGA, toolchain và development workflow.
• Buzzer device: Học cách kết nối và điều khiển còi báo để tạo nhạc chuông.
• 7-Segment Display: Học cách interface và điều khiển một màn hình 7 đoạn bên ngoài để hiển thị thời gian.
• Push Button và Switch Interfacing: Hiểu cách kết nối và khử nhiễu các input device như nút nhấn và công tắc.
• FPGA Synthesis & Simulation: Sử dụng các công cụ mô phỏng để xác minh thiết kế trước khi tổng hợp vào phần cứng.
• Demo hệ thống cuối cùng: Trình bày hệ thống đồng hồ báo thức hoạt động trên bo mạch FPGA.

Để đạt được tất cả những điều trên, chúng ta sẽ thiết kế một Đồng hồ báo thức (Alarm Clock) trên FPGA bằng VHDL. Một màn hình hiển thị 7 đoạn 4 chữ số bên ngoài sẽ được kết nối với FPGA qua dây để hiển thị thời gian theo định dạng HH:MM. Đây là cách lý tưởng để tìm hiểu về FPGA PMOD và IO pin. Thiết kế sẽ cho phép người dùng nhờ các công tắc để đặt thời gian hiện tại hoặc báo thức. Ở chế độ “SET”, cấu hình đồng hồ và báo thức sẽ được thực hiện bằng cách nhấn các nút nhấn để tăng phút hoặc giờ. Khi thời gian hiện tại đạt đến báo thức đã cấu hình do người dùng đặt, một còi báo được kết nối với FPGA sẽ kêu trong một phút.

Đến cuối khóa học, bạn sẽ có các kỹ năng thực tế và kinh nghiệm cần thiết để thiết kế, triển khai và kiểm chứng hệ thống đồng hồ báo thức kỹ thuật số đầy đủ chức năng của riêng mình trên FPGA, tạo nền tảng vững chắc cho các dự án thiết kế kỹ thuật số và FPGA tiếp theo.

Mục lục:

1 – Giới thiệu.

2 – Tìm hiểu tài liệu.

3 – Triển khai VHDL.

4 – Testing trên FPGA.

5 – Kết luận.

Khóa học này dành cho ai:

Sinh viên mới bắt đầu học ngành Digital Electronics hoặc bất kỳ ai quan tâm đến việc học thiết kế FPGA.