Dans cette étape, nous allons compléter le circuit de manière à permettre le réglage du temps souhaité.
Nous allons également mettre en place la commande de l’alarme.
Mise en forme des signaux provenant des boutons-poussoirs
En mode réglage, l’utilisateur peut agir sur les boutons « + » et « - »
pour modifier la valeur d’un compteur.
Dans le minuteur, lorsque l’entrée btn_plus_i passe à '1',
il faut activer l’entrée up_i du compteur correspondant au chiffre sélectionné.
L’entité UpDownCounter, de son côté, est construite de telle sorte que la valeur d’un compteur s’incrémente à chaque front d’horloge où son entrée up_i vaut '1'.
Si nous voulons qu’un compteur s’incrémente une fois, il faut que son entrée up_i soit à '1' sur un seul front d’horloge.
Sur la figure ci-dessous, nous avons représenté les entrées/sortie d’un composant qui, lorsqu’il détecte qu’un bouton a été pressé, produit sur sa sortie evt_o une impulsion d’une durée égale à une période d’horloge.
Le fonctionnement du détecteur d’appui peut être résumé par ce chronogramme.
Il consiste à copier l’état du bouton dans deux signaux btn_reg(0) et btn_reg(1) décalés d’une période d’horloge.
La comparaison de ces deux signaux permet de produire le signal evt_o.
Pour le réaliser, nous proposons l’architecture suivante :
Observez l’évolution des valeurs des signaux.
S’ils sont conformes au comportement attendu, vous pouvez passer à la suite.
Dans le cas contraire, corrigez la description du compteur et relancez
la simulation jusqu’à ce que vous obteniez des chronogrammes corrects.
Instancier quatre détecteurs d’appuis
Dans le fichier Pomodoro.vhd, complétez l’architecture en créant une instance de l’entité
ButtonPressDetector pour chacun des boutons, comme représenté sur la figure ci-dessous.
Le signal state_reg et le processus p_state_reg seront ajoutés ultérieurement.
Dans un terminal, exécutez les commandes suivantes.
La commande cd peut être omise si vous êtes déjà dans le dossier Pomodoro.
cd$HOME/CoCiNum/src/vhdl/Pomodoro/
ghdl -a ButtonPressDetector.vhd UpDownCounter.vhd ../SegmentDisplay/SegmentDecoder.vhd Pomodoro.vhd
Si nécessaire, modifiez le fichier Pomodoro.vhd jusqu’à ce qu’il n’y ait plus de message d’erreur.
États du minuteur
Le bouton « Start/Stop » et le bouton « Select » permettent à l’utilisateur d’agir sur le comportement du minuteur, soit pour changer le chiffre sélectionné en mode réglage, soit pour alterner entre réglage, décompte et alarme.
Nous pouvons mettre en évidence les différents états du minuteur, que nous avons représentés sur le diagramme ci-dessous.
Sur le diagramme ci-dessus, lorsqu’un signal combinatoire n’est pas explicitement affecté dans un état,
on considère qu’il est mis à '0'.
Par exemple, dans l’état COUNT_DOWN, les signaux alarm_o, up_minutes_tens,
up_minutes_ones, up_seconds_tens, up_seconds_ones, led_minutes_tens_o,
led_minutes_ones_o, led_seconds_tens_o et led_seconds_ones_o sont tous à '0'.
Sur les figures suivantes, nous proposons une réalisation possible de cette machine à états.
L’état courant est mémorisé par le signal state_reg et la fonction de transition est réalisée par le processus p_state_reg.
Les signaux d’incrémentation et de décrémentation des compteurs sont affectés de manière, soit à réagir aux appuis sur les boutons, soit à décompter le temps, soit à ne rien faire, en fonction de l’état courant.
La figure ci-dessous ne représente que le pilotage du compteur des dizaines des minutes ;
les autres compteurs sont commandés d’une manière similaire.
Ajoutez un processusp_state_reg dans lequel vous décrirez la fonction de transition de la machine à états (voir le graphe d’états).
En vous inspirant de la figure ci-dessus, modifiez les affectations des signaux de commande des compteurs.
Enfin, ajoutez l’affectation de la sortie alarm_o.
Vérifier la syntaxe
Dans un terminal, exécutez les commandes suivantes.
La commande cd peut être omise si vous êtes déjà dans le dossier Pomodoro.
cd$HOME/CoCiNum/src/vhdl/Pomodoro/
ghdl -a ButtonPressDetector.vhd UpDownCounter.vhd ../SegmentDisplay/SegmentDecoder.vhd Pomodoro.vhd
Si nécessaire, modifiez le fichier UpDownCounter.vhd jusqu’à ce qu’il n’y ait
plus de message d’erreur.
Simuler le fonctionnement du circuit
Démarrez la simulation en utilisant les commandes suivantes :
cd$HOME/CoCiNum/src/vhdl/Pomodoro/tests/Pomodoro
make
Pour arrêter la simulation, refermez la fenêtre contenant les afficheurs sept segments.
Il est alors possible de regarder les chronogrammes plus en détail.
