VHDL课题设计报告……baidu.doc

题目：基于Verilog HDL全自动洗衣机的状态机设计 【摘 要】：通过洗衣机系统的设计， 详细介绍了如何使用硬件描述语言VHDL设计复杂逻辑电路的步骤和过程，以及应用美国ALTERA 公司QuartusII软件进行系统设计及仿真的方法．通过设计，可以看到应用EDA技术进行系统设计、逻辑综合和模块仿真是数字系统设计的重要手段。 【关键词】： 自动化设计 硬件描述语言 QuartusII EDA 【Abstract】：The automatic washer system is designed by VHDL．The process of how to use hardware describing language VHDL，to design the complex logic circuit was introduced，and the way about how to Use the software of QuartusII Which is produced by ALTERA Company of America for design and simulation was also given．From the process of the design，we show out that it was an important way for digital system to system design，logic synthesis and block simulation with EDA technology． 【Key words】：EDA；Hardware description language；automatic designed. 全自洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一心安放的，内桶可以旋转，作为脱水用。内桶的周围有许多小孔，使内桶和外桶的水流相通，洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时通过控制系统将进水电磁阀打开，经进水管将水注入到外桶。排水时，通过控制系统将排水电磁阀打开，将水由外桶排到机外。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘的正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。脱水时，控制系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。高、低水位控制开关分别用来检测高、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作，停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。 图1 普通洗衣机的工作流程示意图 基本功能描述 1）工作模式选择：强劲洗涤，标准洗涤，柔和洗涤三种模式。 2）特殊功能选择：单一洗涤，单一脱水，正常洗涤三种模式。 3）水位选择：少量水量，中等水量，最大水量和再注水四种选择。（注意：再注水模式选择当洗衣机有工作在少量水量或中等水量下才允许再注水，再注水水量为3.5L） 4）定时时间选择：标准，特殊两种模式。其中特殊模式下可分为快洗和慢洗，如果衣服较少且不脏可选择快洗节约时间。慢洗模式适合衣服较多且较脏时洗涤。 3、全自动洗衣机的控制系统框图描述 图2 全自动洗衣机的控制系统方框图 用户操作模式的描述 设置过程如下图3所示 图3 设置流程图 全自动洗衣机设计流程 电机控制设计 控制器应能够控制洗衣机的电动机按下述规律运转预置总运转时间，按下启动按钮后电动机便开始循环运转每个循环周期为60 s 即正转20 s →暂停10 s →反转 20 s →暂停10 s 当总运转时间倒计时为0 时停止运转并发出蜂鸣声。用两位数码管显示预置洗涤时间（分钟），当两位数码管显示“0”“0”时，说明洗衣完成，先发出“嘀……嘀”，然后判断总电源。 状态图设计 状态图设计如下图4所示 图4 状态图 状态转移图如下图5所示 图5 状态转移图 关键实现的Verilog HDL程序代码 module wash(S0,S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8,S9,CLK, start,reset,t1l,t1h,t2l,t2h,forward,back,stop,sound); input d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7,d8,d9,clk,start,reset; output forward,back,stop,sound; output[3:0] t1l,t1h,t2l,t2h; reg [3:0] t1l,t1h,t2l,t2h; reg forward,back,stop,fla