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图6.13 空调有限状态自动机原理方框图 2．VHDL源程序 LIBRARY IEEE； USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL； ENTITY AIR_CONDITIONER IS PORT(CLK ： IN STD_ULOGIC； TEMP_HIGH ：IN STD_ULOGIC； TEMP_LOW ： IN STD_ULOGIC； HEAT ： OUT STD_ULOGIC； COOL ： OUT STD_ULOGIC)； END AIR_CONDITIONER； ARCHITECTURE ART OF AIR_CONDITIONER IS TYPE STATE_TYPE IS (JUST_RIGHT，TOO_COLD，TOO_HOT)； ATTRIBUTE SEQUENTIAL_ENCODING ： STRING； ATTRIBUTE SEQUENTIAL_ENCODING OF STATE_TYPE ：TYPE IS “00 01 10”； SIGNAL STVAR： STATE_TYPE； ATTRIBUTE STATE_VECTOR ： STRING； ATTRIBUTE STATE_VECTOR OF STYLE_B：ARCHITECTURE IS “STVAR”； BEGIN CONTROLLER1： PROCESS BEGIN WAIT UNTIL CLK=1； --REVISED BY DLS IF (TEMP_LOW=1) THEN STVAR=TOO_COLD； ELSIF (TEMP_HIGH=1) THEN STVAR=TOO_HOT； ELSE STVAR=JUST_RIGHT； END IF； CASE STVAR IS WHEN JUST_RIGHT=HEAT=0；COOL=0； WHEN TOO_COLD=HEAT=1；COOL=0； WHEN TOO_HOT=HEAT=0；COOL=1； END CASE； END PROCESS CONTROLLER1； END ART； 12 闹钟系统的设计 6.12.1 闹钟系统的设计要求及设计思路 要求设计一个带闹钟功能的24小时计时器，计时器的外观如图6.14所示。它包括以下几个组成部分：① 显示屏，由4个七段数码管组成，用于显示当前时间(时：分)或设置的闹钟时间；② 数字键‘0’～‘9’，用于输入新的时间或新的闹钟时间；③ TIME(时间)键，用于确定新的时间设置；④ ALARM(闹钟)键，用于确定新的闹钟时间设置，或显示已设置的闹钟时间；⑤ 扬声器，在当前时钟时间与闹钟时间相同时，发出蜂鸣声。 图6.14 计时器外观 该计时器设计要求完成如下功能： (1) 计时功能：这是本计时器设计的基本功能，每隔一分钟计时一次，并在显示屏上显示当前时间。 (2) 闹钟功能：如果当前时间与设置的闹钟时间相同，则扬声器发出蜂鸣声。 (3) 设置新的计时器时间：用户用数字键‘0’～‘9’输入新的时间，然后按 TIME键确认。在输入过程中，输入数字在显示屏上从右到左依次显示。例如，用户要设置新的时间12：34，则按顺序输入“1”，“2”，“3”，“4”键，与之对应，显示屏上依次显示的信息为：“1”，“12”，“123”，“1234。如果用户在输入任意几个数字后较长时间内，例如5 s，没有按任何键，则计时器恢复到正常的计时显示状态。 (4) 设置新的闹钟时间：用户用数字键“0”~“9”输入新的时间，然后按“ALARM”键确认。过程与(3)类似。 (5) 显示所设置的闹钟时间：在正常计时显示状态下，用户直接按下“ALARM”键，则已设置的闹钟时间将显示在显示屏上。 根据上述的设计要求，整个系统大致包括如下几个组成部分：用于键盘输入的缓冲器；用于时钟计数的计数器；用于保存闹钟时间的寄存器；用于显示的七段数码显示电路以及控制以上各个部分协同工作的控制器。 6.12.2 闹钟系统的控制器的设计 1．设计思路 控制器命名为ALARM_CONTROLLER，其外部端口如图6.15所示。各端口的作用如下： (1) CLK为外部时钟信号，RESET为复位信号。 (2) 当KEY为高电平(KEY= 1)时，表示用户按下数字键(“0”～“9”)。 (