基于CPLD的简易洗衣机控制器的设计与实现精选.docxVIP

数字电路与逻辑设计课程实验报告学 院： 信息与通信工程学院学生姓名： C学 号：NULL班 级：NULL 2015 年 11 月 目录数字电路与逻辑设计课程实验报告4第1章 任务要求4第2章 系统设计42.1 设计思路42.2 总体框图52.2.1 系统结构图52.2.2 模块方框图62.2.3 状态转移图62.3 分块设计72.3.1 分频器72.3.2 倒计时72.3.3 模式选择及LED显示72.3.4 数码管显示72.3.5 点阵动画72.3.6 暂停及开始72.3.7 蜂鸣器82.3.8 防抖动8第3章 仿真及波形分析83.1分频器模块83.1.1 仿真波形83.1.2 波形分析83.2 倒计时模块93.2.1 仿真波形93.2.2 波形分析93.3 模式选择及LED显示模块93.3.1 仿真波形93.3.2 波形分析103.4 数码管显示模块103.4.1 仿真波形103.4.2 波形分析103.5 点阵动画模块113.5.1 仿真波形113.5.2 波形分析123.6 暂停及开始模块123.6.2 波形分析123.7 蜂鸣器模块133.7.1 仿真波形133.7.2 波形分析133.8 防抖动模块133.8.1 仿真波形133.8.2 波形分析13第4章 源程序（含注释）144.1 主程序——Washer144.2 分频器——clk_div164.3 倒计时——CountDown184.4 模式选择及LED显示——ModelPart244.5 数码管显示——Display254.6 点阵动画——Flash274.7 暂停及开始——Pause_Start334.8 蜂鸣器——BeepPart344.9 防抖动——Shake35第5章 功能说明及资源利用情况364.1 功能说明364.2 资源利用情况37第6章 故障及问题分析374.1 问题一——倒计时无法倒数至0374.1.1问题描述374.1.2解决方法374.2 问题二——蜂鸣器不能连续触发384.2.1问题描述384.2.2解决方法384.3 问题三——点阵显示亮度问题384.3.1问题描述384.3.2解决方法38总结38参考文献39数字电路与逻辑设计课程实验报告作者：C 学号：NULL第1章 任务要求题目一 基于CPLD的简易洗衣机控制器的设计与实现基本要求：1、 洗衣机的工作步骤为洗涤、漂洗和脱水三个过程，工作时间分别为：洗涤30 秒（进水5 秒，洗衣15 秒，排水5 秒，甩干5 秒），漂洗25 秒（进水5 秒，漂洗10 秒，排水5 秒，甩干5 秒），脱水15 秒（排水5 秒，甩干10 秒）；2、 用一个按键实现洗衣程序的手动选择：A、单洗涤；B、单漂洗；C、单脱水；D、漂洗和脱水；E、洗涤、漂洗和脱水全过程；3、 用发光二极管显示洗衣机的工作状态（洗衣、漂洗和脱水），并倒计时显示每个状态的工作时间，全部过程结束后，应有声音提示使用者，并保持在停止状态，直至再次开始；4、 用点阵动画显示洗衣机工作过程中进水、波轮或滚筒转动、排水和甩干等的工作情况，四种工作情况的动画显示要有区别且尽可能的形象。5、 用一个按键实现暂停洗衣和继续洗衣的控制，暂停后继续洗衣应回到暂停之前保留的状态；提高要求：1、 三个过程的时间有多个选项供使用者选择。2、 可以预约洗衣时间。3、 自拟其它功能。第2章 系统设计2.1 设计思路分析题目，这次实验设计的简易洗衣机主要需要实现的是洗衣机的倒计时功能，其中显示部分由数码管（显示时间）和点阵（显示洗衣动画）以及发光二极管（显示模式）组成，声音提示由蜂鸣器组成。每次洗衣机开始工作之前可以进行模式选择，一共有洗衣、漂洗、脱水、漂洗+脱水和洗涤+漂洗+脱水五种模式，每种分别对应不同的工作时间，并且包含有进水、洗衣、排水和甩干四种不用的洗衣过程。每种洗衣模式结束后，洗衣机停止工作待命，并且蜂鸣器产生声音提示信号。另外还需要设计一个暂停按键，实现随时暂停和继续洗衣。初步确定思路，利用VHLD设计此简易洗衣机，大致需要的模块有分频器模块、模式选择模块、倒计时模块、数码管显示模块、点阵动画模块、LED显示模块、暂停功能模块、蜂鸣器模块。为节省资源将LED显示模块与模式选择模块合并为模式选择及显示模块。为实现洗衣机的使用，需要用到的按键有模式切换按键、复位按键和暂停及开始按键，其中暂停和开始设为同一按键。为了实现按键稳定，特别添加按键防抖模块。综上，最终设计为用8个模块实现洗衣功能（分频器、模式选择及显示、倒计时、数码管显示、点阵动画、暂停及开始、蜂鸣器、防抖动），利用3个按键完成洗衣操作(模式切换、复位、暂停/开始)。用三个LED灯分别表示洗涤、漂洗和脱水，由灯亮的不同来表示不同的模式。数码管6位分为三个部分，高两位显示01到05分别标示每个