数字逻辑系统课程设计洗衣机控制器Word格式文档下载.docx

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数字逻辑系统课程设计洗衣机控制器Word格式文档下载.docx

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。

而washmachine的输入是一个脉冲，输出c和d又分别是hui和dianji的输入。

而kaiguan是hui和hui1的输入，控制倒计时的模块，用来随时停止计时。

引脚图：

第二章设计的分立模块解析

讲解的依次是定时输入模块、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。

以及顺带介绍一下要事先报警应如何操作。

2、1定时输入模块

此模块是为了实现洗衣机能够定时输入的功能，保证洗衣机能够正常运行。

当din为1的时候是无效时刻，而且shu是上升沿时dout加1，hshu是上升沿时dout1加1。

2、1、1定时输入模块源代码讲解

首先，是定义输入输出量，有三个输入量，shu和hshu以及din，输出量有两个，分别是dout和dout1，信号量有两个，分别是count和count1。

信号量在在源代码中充当中间量。

最后是要把count和count1分别赋值给dout和dout1的。

输入量shu和hshu分别决定count和count1，当shu和hshu是上升沿时，count和count1加1，count是从0到9，接着又是到0开始循环，而count1是从0到6，接着是到0继续循环。

不过，当din为1时count和count1都是“1111”，也就是说，当din为1时相当于阻止此模块运行。

2、1、2定时输入模块框图

2、2洗衣机时间控制模块

此模块由一个累加器和一个命令控制器组成，用来实现预置洗涤时间的功能，洗涤时间以分钟数为单位，用户可根据自己的需求来设定洗涤时间的长短。

一开始是想说，在时间设置模块设置15次的循环时间，这样也就避免让时间设置方面那样麻烦，不过，此次的源代码是将此模块算在当中的。

2、2、1洗衣机时间控制模块源代码讲解

首先来说，就是此模块的输入输出量都是很简单的，有一个输入，两个输出，clk输入，也即脉冲输入，d和c输出。

信号量count2（有三位）和shi。

而clk是上升沿时shi则加1，shi是从0到60的，当shi为60时，c为1，否则，c则为0.count2也是从0到5的，当count2为5时，d为1，否则d则为0.

2、2、2洗衣机时间控制模块框图

2、3倒计时模块

由于洗衣机有工作时间，必须要一模块来控制它的工作时间范围，当洗衣机开始工作后，减法计数器即会实现减数功能，直到时间减到零，洗衣机便停止工作。

2、3、1倒计时模块源代码讲解

首先此模块是有两部分的，有十位的还有个位的表示。

对于这两部分，模式基本一致。

输入量有三个，jian、reset和din[3,0]，din[3,0]为定时输入模块的输出dout[3,0]。

信号量有count[3,0]。

Jian就是控制倒计时的量，当jian的上升沿到来，则count[3,0]开始减1，count[3,0]从9开始减到0，然后再循环，不过这是对于个位输入来说，对于十位来说，则不用考虑。

Reset是有开关来控制的。

当reset为1时，此模块是不能工作的，就是复位。

2、3、2倒计时模块框图

2、4洗衣机状态控制模块

此模块是为了实现能够控制洗衣机电机时间达到正转、反转、待机的功能。

让观看者在外部能够观察到洗衣机当下正处于什么状态，而且，此外还有灯的部分，所以，通过灯也可以辨认出洗衣机的工作状态。

2、4、1洗衣机状态控制模块源代码讲解

此模块的输入量只有一个，就是cc，输出量有两个，dd和dneg，信号量为count、dian和deng1，dd=dian，而deng=deng1。

当cc的上升沿到来时，count则加1，count是从0到5循环的。

Count的变化也就是会决定待机、正转、反转的时间，dian的值则是代表待机、正转、反转的，01代表正转，此时deng为100，也即亮灯表示正转；

00代表待机，此时deng为010，也即亮灯代表待机；

11代表反转，此时deng为001，也即亮灯代表反转。

2、4、2洗衣机状态控制模块框图

2、5数码管显示模块

根据课程设计要求，必须将洗衣机的工作状态及工作时间在数码管和指示灯上显示出来，此模块是用来控制洗衣机的工作状态及工作的频率，并把工作状态及工作时间显示出来。

2、5、1数码管显示模块源代码讲解

对于此模块没有很多该讲的地方，它就是，一个输入，一个输出，输入是由倒计时模块的输出来充当数码管模块的输入的。

输出直接接到数码管上显示。

此次用的是七个引脚的数码管。

而且有两个数码管。

一个显示十位，一个显示个位。

对于数码管的编码，是按照数码管显示的规律来实现的。

2、5、2数码管显示模块框图

2、6报警模块

当洗涤时间结束时，洗衣机就会自动发出警报声，以此提醒用户洗涤工作完成，此模块就是实现此功能。

2、6、1报警模块源代码讲解

此模块有两个输入，一个输出，输入是脉冲和一个量。

当finishc按下时，也就是提吃报警，然后就响应报警，接着，输出warning就连接到clk，也就是脉冲上面，主要提出了报警，则只要此时clk还在输入，那就会驱动蜂鸣器来发出警报声，此时也就实现了报警。

当没有警报时，也即洗衣机正常工作的情况，warning就为0，也就不会驱动蜂鸣器，也不会报警。

报警模块就是这样实现的。

不过，此次的设计并没有将蜂鸣器考虑在内，而且，总体的程序也没有将报警模块加入，只是最后陈述一下该如何实现报警。

小结

此次的课程设计是做简易洗衣机控制器，对于此次的设计我不能说完成得有多好，只能说也算是尽力了。

对于一些功能的实现，也完成得不是很好，虽然说如果能顺利实现的话是基本可以达到目标，但是把程序，也就是源代码输入到QuartusII后发现在软件上不能编译，经过一系列的检查，我本人认为是选择芯片上出现得问题最大，所以此次的源代码基本上在软件上不能实现。

不过，虽然此次的设计把仿真图和结果附上，是借鉴了别的论文的一些资料。

对于此次的课程设计，我最大的收获就是能够基本理解那些源代码的意思，至少那些源代码我都能看懂，而且我还对于那些源代码我都有认真地学习以及思考，我对于这次的课程设计我是报以很认真的态度。

而且，就是对于那款软件我都有尽我所能地去学习，包括查资料，看视频来学习。

对于我的课程设计结果，不能说是很好，但是我认为只要认真地学习了就不会辜负这次难得的机会，这个学期学习EDA技术及其运用，我虽说不是掌握得很好，但是我有学会关于它的基本知识，对于硬件描述语言VHDL语言也有所掌握，加上这次的课程设计所用的就是VHDL语言，就对VHDL语言更进一步的了解。

总的来说，此次的课程设计完成算是还行的，而且也基本懂得了这次的课程设计的意义，也收获了不少，不仅是理论知识的长进，而且对于将理论联系实际的了解也更深刻了。

通过这次课程设计，自己也懂得了不少。

也给自己提了个醒，以后的学业路上也要更加努力，只要真的去努力做一件事情，才会有所收获。

附录1定时输入模块源代码

LIBRARYIEEE;

USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

USEIEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;

USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;

ENTITYshuruIS

PORT（shu,hshu,din:

INSTD_LOGIC;

dout:

OUTSTD_LOGIC_VECTOR（3DOWNTO0）;

dout1:

OUTSTD_LOGIC_VECTOR（3DOWNTO0））;

ENDshuru;

ARCHITECTUREbehaveOFshuruIS

SIGNALcount,count1:

STD_LOGIC_VECTOR（3DOWNTO0）;

BEGIN

PROCESS（shu,hshu,din）

dout<

=count;

dout1<

=count1;

IFdin='

THEN

1111"

;

dout1<

ELSIFRISING_EDGE（shu）THEN

IFcount="

1001"

count<

0000"

ELSE

=count+1;

ENDIF;

IFRISING_EDGE（hshu）THEN

IFcount1="

0110"

count1<

=count1+1;

ENDPROCESS;

ENDbehave;

附录2洗衣机时间控制模块源代码

ENTITYwashmachineIS

PORT（clk:

OUTSTD_LOGIC;

OUTSTD_LOGIC

）;

ENDwashmachine;

ARCHITECTUREmiao20OFwashmachineIS

SIGNALcount2:

STD_LOGIC_VECTOR（2DOWNTO0）;

SIGNALshi:

INTEGERRANGE0TO60;

BEGINPROCESS（clk）

BEGIN

IFRISING_EDGE（clk）THEN

IFshi=60THEN

shi<

=0;

ELSEshi<

=shi+1;

IFcount2="

101"

Count2<

000"

else

=count2+1;

ENDmiao20;

附录3倒计时模块模块源代码

ENTITYhuiIS

PORT（jian1:

reset1:

din1:

INSTD_LOGIC_VECTOR（3DOWNTO0）;

c1:

OUTSTD_LOGIC

ENDhui;

ARCHITECTUREbehaveOFhuiIS

SIGNALcount3:

STD_LOGIC_VECTOR（3DOWNTO0）;

=count3;

PROCESS（jian1,reset1,din1）

IFreset1='

count3<

=din1;

c1<

ELSIFRISING_EDGE（jian1）THEN

IFcount3="

count3<

c1<

ELSE

=count3-1;

ENTITYhui1IS

PORT（jian2:

Reset2:

din2:

dout2:

c2:

ENDhui1;

ARCHITECTUREbehaveOFhui1IS

SIGNALcount4:

dout2<

=count4;

PROCESS（jian2,reset2,din2）

IFreset2='

count4<

=din2;

c2<

ELSIFRISING_EDGE（jian2）THEN

IFcount4="

count4<

c2<

=count4-1;

附录4洗衣机状态控制模块源代码

ENTITYdianjiIS

PORT（cc:

inSTD_LOGIC;

dd:

OUTSTD_LOGIC_VECTOR（1DOWNTO0）;

deng:

OUTSTD_LOGIC_VECTOR（2DOWNTO0）

ENDdianji;

ARCHITECTUREbehaveOFdianjiIS

SIGNALcount5:

SIGNALdian:

STD_LOGIC_VECTOR（1DOWNTO0）;

SIGNALdeng1:

BEGIN

dd<

=dian;

deng<

=deng1;

process（cc）

IFRISING_EDGE（cc）ThEN

IFcount5="

Count5<

count5<

=count5+1;

IFcount5="

dian<

01"

deng1<

100"

ELSIFcount5="

010"

00"

011"

11"

;

001"

附录5数码管显示模块源代码

ENTITYshumaIS

PORT（CLK_2KHz:

dout1,dout2:

INSTD_LOGIC_VECTOR（3DOWNTO0）;

SEG:

OUTSTD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0）;

DIG:

OUTSTD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0））;

ENDshuma;

ARCHITECTUREbhvOFshumaIS

SIGNALCOUNT:

STD_LOGIC_VECTOR（2DOWNTO0）;

SIGNALSEL:

STD_LOGIC_VECTOR（3DOWNTO0）;

SIGNALDATA:

STD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0）;

DATA<

=dout2&

dout1;

P0:

PROCESS（CLK_2KHz）

IFRISING_EDGE（CLK_2KHz）THEN

IFCOUNT="

THENCOUNT<

ELSECOUNT<

=COUNT+1;

ENDIF;

ENDPROCESSP0;

P1:

PROCESS（COUNT）

CASECOUNTIS

WHEN"

SEL<

=DATA（7DOWNTO4）;

DIG<

=X"

FD"

=DATA（3DOWNTO0）;

FE"

WHENOTHERS=>

NULL;

ENDCASE;

ENDPROCESSP1;

P2:

PROCESS（SEL）

CASESELIS

SEG<

c0"

--显示0

0001"

f9"

--显示1

0010"

a4"

--显示2

0011"

b0"

--显示3

0100"

99"

--显示4

0101"

92"

--显示5

82"

--显示6

0111"

f8"

--显示7

1000"

80"

--显示8

90"

--显示9

WHENOTHERS=>

FF"

--不显示

ENDCASE;

ENDPROCESSP2;

ENDbhv;

附录6报警模块源代码

ENTITYwamingIS

port（clk:

INSTD_LOGIC

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