Morse De- und Encoder mittels FPGA

Zusammenfassung und Fazit

Im Verlauf der Projektzeit konnten alle geforderten Ziele umgesetzt werden. Neben der einfachen Anzeige der decodierten Morsezeichen auf einem Siebensegment-„FIFO“ (First-In-First-Out), wurde zusätzlich ein LCD zur Darstellung der Zeichen verwendet. Weiterhin konnte nach ausgiebiger Recherche der integrierte Audio-Codec und damit auch der Line-Out-Ausgang des Entwicklerboards verwendet werden. Zusätzlich wurde ein „Wortmodus“ integriert, der es dem Benutzer erlaubt, nicht nur einzelne Buchstaben, sondern auch ganze Worte oder Sätze in Morsecode zu übermitteln.
Problematisch war bei der Erstellung allerdings, dass die ursprünglich verwendete Version der Entwicklungsumgebung Quartus II nicht in der Lage war die Komponenten des Platform Designers auf dem Board zu aktivieren, wodurch ein Umstieg auf die aktuelle Softwareversion 18.0 notwendig war.

Ausblick

Weitere Möglichkeiten dieses Projekt zu erweitern bestehen in der Erstellung einer geeigneten Testbench zur Verifizierung des korrekten Signalflusses und in der Kommunikation mit einem weiteren Entwicklerboard. Für die Kommunikation könnte in diesem Fall der Line-In oder Mic-In Eingang genutzt werden und mithilfe des Audio Codecs decodiert werden.
Auch die Einbindung eines NIOS II Cores könnte interessante Möglichkeiten eröffnen, wie z.B. die Einbindung einer SD-Card zur Langzeitspeicherung von erhaltenen Nachrichten. Die VGA-Schnittstelle könnte ebenfalls eingebunden werden, um beispielsweise eine grafische Benutzeroberäche zu erzeugen, die es einem ermöglicht zwischen verschiedenen Funktionen umschalten zu können.

Literaturverzeichnis

[Ant17]

Anton: AntonZero/WM8731-Audio-codec-on-DE10Standard-FPGA-board.
https://github.com/AntonZero/WM8731-Audio-codec-on-DE10Standard-FPGA-board. Version: 2017

[Hit98]

Hitachi, Ltd.: HD44780U (LCD-II), (Dot Matrix Liquid Crystal Display Controller/Driver 1998)
https://www.digikey.com/eewiki/download/attachments/4096079/HD44780.pdf?version=1&modificationDate=1343224991517&api=v2

[Jor18]

Jorczyk, Udo: Vorlesung: Entwurf digitaler Systeme. Gelsenkirchen, 2018

[Lar18] 

Larson, Scott: Digi-Key Electronics Database Version: 2018
https://www.digikey.com/eewiki/display/LOGIC/Home.

[MR13]

Molitor, Paul ; Ritter, Jörg: Kompaktkurs VDHL: Mit vielen anschaulichen Beispielen. [2. Au.]. München : Oldenbourg, 2013
(Informatik 10-2012), ISBN 9783486712926
http://dx.doi.org/10.1524/9783486719659

[Ter13]

Terasic Technologies: DE2-115 User Manual: World Leading FPGA Based Products and Design Services (2013)
ftp://ftp.altera.com/up/pub/Altera_Material/Boards/DE2-115/DE2_115_User_Manual.pdf

[Wol05]

Wolfson Microelectronics plc: Portable Internet Audio CODEC with Headphone Driver and Programmable Sample Rates
WM8731 / WM8731L. Edinburgh, 2005

Besonderer Dank

Besonderer Dank geht an dieser Stelle an Herrn Prof. Dr. Udo Jorczyk, der es mir ermöglicht hat dieses Projekt im Rahmen einer Semesterarbeit umsetzen zu können, sowie an Herrn Dipl.-Ing.(FH) Oliver Gießelmann, der mir als Betreuer des Projektes mit Rat und Tat zur Seite stand.
Ebenso geht mein Dank an Herrn Prof. Dr. Paul Molitor und Herrn Dr. Jörg Ritter der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, die mir erlaubt haben Teile des hier dargestellten Codes aus ihrem Lehrbuch „Kompaktkurs VHDL“ [MR13] für meine Dokumentation verwenden zu dürfen.

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