数字逻辑系统洗衣机控制器.doc

数字逻辑系统课程设计 题目：洗衣机控制器 摘要 此次的课程设计的题目是简易洗衣机控制器设计，这次的EDA课程设计主要就是掌握EDA技术在一些方面的运用。掌握EDA技术及CPLD/FPGA的开发流程、自顶向下的设计思想和系统设计的分析方法，以及洗衣机控制器的工作原理。本次的设计已基本完成要求，待机5s → 正转10s → 待机5s → 反转10s →，如此循环。并用3个LED灯和7段数码管分别表示其工作状态和显示相应工作状态下的时间，能够自行设定洗衣机的循环次数，利用循环语句来实现。到达所设定的循环次数后报警提示，报警就是将敏感变量赋给报警输出量。虽然对于设计的东西不是很了解，不过，大致的思路已经了解。此篇课程设计报告大致包括对于此次设计的总体的原理和思路，以及设计的每个模块分析，电路图，源程序的描述，仿真结果的展示。能够将所学知识运用到此次的课程设计当中，对于之前的一些理论知识也是一种深刻认识。 绪论 随着电子技术获得了飞快的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。EDA，这个以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可编程逻辑器件的可开发软件及实验开发系统为设计工具，通过有关的开发软件，自动完成用软件的方式设计的电子系统到硬件系统的逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真，直至完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门新技术在现代生活中也越发的重要。面对当今飞速发展的电子产品市场，电子设计人员需要更加实用、快捷的EDA工具，实用统一的集成设计环境，改变传统设计思路，即优先考虑具体物理实现方式，而将精力集中到设计构思、方案比较和寻找最优化设计等方面，以最快的速度开发出性能优良、质量一流的电子产品。今天的EDA工具将向着功能强大、简单易学、使用方便的方向发展。 本次设计所用到的硬件描述语言是VHDL语言。硬件描述语言VHDL是EDA技术技术的重要组成部分。VHDL是Very High Speed Integrated Circuit Hard Description Language的简称，作为一个规范语言和建模语言，随着VHDL的标准化，出现一些支持该语言的行为仿真器。不过，VHDL不仅可以作为系统模拟的建模工具，而且可以作为电路系统的设计工具，可以利用软件工具将VHDL源码自动地转化为文本方法表达的基本逻辑元件连接图，即网表文件。 此次的课程设计正是利用EDA技术及其运用来实现一个简易的洗衣机控制器的设计。将EDA技术拓展，将理论联系实际。为了更好地运用EDA知识，也为了掌握VHDL语言的。此次的课程设计以EDA技术为基础，以VHDL语言为硬件语言，编写一段程序来实现简易洗衣机的控制。 设计基本原理 此次制作的的简易洗衣机控制器设计用三只LED灯来显示洗衣机正转、反转、待机的三种状态。然后用电子定时器控制洗衣机设定的工作时间，以及正传、反转以及待机运行时间的控制。同时用两个数码管显示洗涤的预置时间（按秒数计数），按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，待机5s → 正转10s → 待机5s → 反转10s →，如此循环，直到时间到，循环结束；洗涤过程由“开始”信号开始；最后定时到则停止，同时用蜂鸣器发出提示音（不过，此次的设计图中并没有画出蜂鸣器的部分）。然后是通过各种开关组成控制电路，使洗衣机实现程序运转。直至结束为止（也即循环次数到了）。包括定时输入模块、电机时间控制模块、倒计时模块、电机状态控制模块、数码管显示模块、报警模块 模块方框 原理图 原理图解析 首先，是有五个输入的。shu和hshu是设置时间的，pin—name18是相当于是允许输入的，time—miao是脉冲的设置，而另一个开关kaiguan就是本设计的开关。输出也是有五个的。Gewei和shiwei是一个数码管显示时间的十位，一个数码管显示个位。虽然本次的设计只有5s和10s两种显示的时间，也用两个数码管来显示时间。Deng是显示是正转、反转、待机的状态，dianji是显示当下处于什么状态的（00代表正转，01代表待机，11代表反转）。Ct用来检测是否时间达到零，达到零则为1，否则则为0。对于shuru这个模块来说，dout和dout1的输出是由shu和hshu的上升沿来控制的，同时dout和dout1又是hui和hui1的一个输入。