優(yōu)秀畢業(yè)設計畢業(yè)論文EDA課程設計洗衣機

1、霾山女修課程設計說明書題目：洗衣機學院（系）：電氣工程學院年級專業(yè)：學 號：學生姓名：指導教師：教師職稱：實驗師燕山大學課程設計（論文）任務書院（系）：電氣工程學院基層教學單位：電子實驗中心學號學生姓名專業(yè)（班級）設計題目洗衣機設 計 技 術 參 數洗衣機工作時間可在115分鐘內任意設定（整分鐘數）；規(guī)定洗衣機運行規(guī)律為正轉20s、停10s、反轉20s、停10s、再正轉20s, 如此反復；要求用兩個數碼管顯示洗衣機剩余工作時間，每當電機運行1分鐘，顯示 器自動減1,直到為0時,電機停止運轉；設計要求用動態(tài)數碼管顯示時間；電機正轉、反轉耍有指示燈指示。工 作 量學會使用max+plusii軟件、

2、verilog hdl語言和實驗箱；獨立完成電路設計，編程下載、連接電路和調試；參加答辯并書寫任務書。工 作 計 劃1. 了解eda的基本知識，學習使用軟件max+plusii,下發(fā)任務書，開始電 路設計；2. 學習verilog hdl語言，用verilog hdl進行程序設計；3. 學習使用實驗箱，繼續(xù)電路設計；4. 完成電路設計；5. 編程下載、連接電路、調試和驗收；6. 答辯并書寫任務書。參 考 資 料數字電了技術基礎.閻石主編.高等教育出版社. eda課程設計a指導書.鄭兆兆等編.指導教師簽字基層教學單位主任簽字nu §第一章摘耍 第二章設計方案2. 1任務分析2. 2設計

3、思路第三章verilog hdl設計源程序第四章 源程序各部分波形仿真圖114.1預置數部分114. 2十五進制減法計數器124. 3六十進制加法計數器124. 4數碼管顯示部分134. 5整體冊波形仿真14第五章管腳鎖定及硬件連線155.1管腳鎖定155. 2硬件連線15第六章總 結17參考文獻18而對當今e速發(fā)展的電子產甜市場，電子設計人員需要更加實用、快捷的eda工具，實用 統(tǒng)一的集成設引壞境，改變傳統(tǒng)設計思路，即優(yōu)先考慮具體物理實現方式，而將精力集中到設計 構思、方案比較和尋找最優(yōu)化設計等方面，以最快的速度開發(fā)出性能優(yōu)良、質量一流的電子產品。 今天的eda工具將向著功能強人、簡單易學、

4、使用方便的方向發(fā)展。此次課程設計的題目洗衣機，本任務書，首先概括介紹了 eda技術、veriloghdl碩件描述語 言，根據任務書對木課題鑒體思路進行了介紹，然后分別介紹了主程序各部分的功能，并繪制波 形仿真，再次給出實現本任務卩所要求的功能及其附加功能的源程序以及波形仿真圖，最后進行 管腳鎖定和外部硬件連線并卜箱實現了所有功能。在本次課程設計過術沖源穢序編譯及硬件連接 過程中都遇到了很多閑難，在老師的耐心指導一卜究成了本次課程設計。再次特別感謝老師的指導。第一章摘要數字電路主要是基于兩個信號（我們可以簡單的說是有電壓和無電壓），用數字信號完成対數 字量進行算術運算和邏輯運算的電路我們稱z為數

5、字電路，它具有邏輯運算和邏輯處理等功能， 數字電路對分為組合邏輯電路和時序邏輯電路。1. eda介紹eda技術，就是以人規(guī)?？删幙瞥彷嬈骷樵O計載體，以碩件抽述語言為系統(tǒng)邏輯描述的主 要表達方式，以計算機、人規(guī)?？删幊踢壿嬈骷目砷_發(fā)軟件及實驗開發(fā)系統(tǒng)為設計工具，通過 有關的開發(fā)軟件，口動完成用軟件的方式設i啲電子系統(tǒng)到碩件系統(tǒng)的邏輯編譯、邏輯化簡、邏 輯分割、邏輯綜合及優(yōu)化、邏輯布局布線、邏輯仿真，it至完成對于特定目標芯片的適配編譯、 邏輯映射、編程下載等工作，最終形成集成電子系統(tǒng)或專用集成芯片的一門新技術。利用eda技術進行電子系統(tǒng)的設計，具有以下兒個特點：用軟件的方式設計碩件；（2）

6、用軟件的方式設訃的系統(tǒng)到硬件系統(tǒng)的轉換是山有關的開發(fā)軟件口動完成的;設計過程中可用 有關的軟件進行仿真；系統(tǒng)現場可編程，在線升級；（5）整個系統(tǒng)對集成在一個芯片上，體 積小，功耗低，可靠性高。因此eda技術是現代電子設計的發(fā)展趨勢。2. ver訂og hdlveriloghdl是目前應用最廣泛的碩件描述語言之一，被ieee采納為ieee std1364-1995他 成為 vor訂og-1995）和 1eeestd. 1364-2001 （也成為 ver訂og-hdl）可以進彳了算法級（algorithm）、 寄存器傳輸級（rtl）、邏輯級（logic）.門級（gate）和版圖級（layout）

7、等各個層次的電路設 計和描述。采丿ij verilog 11dl進行電路設計于工藝設計無關，這使得設計者在進行電路設計時可 以不必過多的考慮工藝實現的貝體細節(jié)，設計者只需要利用計算機的強大功能，在eda工具的支 持下，verilog hdl的描述，完成數字i酹和系統(tǒng)的設計即可，從而提高了設讓效率，降低 了設計者的勞動強度。作為硬件描述語言verilog hdl具有如下特點：（1）能夠在不同的抽象層次上，女（1系統(tǒng)級、行為級、rtl級、門級和開關級，對設計系統(tǒng)進行 精確而簡練的描述。（2）僦多在每個抽象層次的描述岡設計進行仿貞驗證，及吋發(fā)現及吋發(fā)現町能存在的錯誤, 縮短設計周期，并保存幣個設計過

8、程的正確性。山于代碼描述與工藝過程實現無關，便于設計標準化，提高設計的可重用性。如國有c 語言的編程基砧經驗，只需很短的時間就能學會和掌握ver訂oghdl,因此，ver訂oghdl可以作 為學習iidl設計方法的入門和棊礎。第二章設計方案2. 1任務分析本次設計題目為洗衣機，任務要求如下:定吋到洗衣機工作吋間可在1-15分鐘內隨時可任意設定（整分鐘數）；規(guī)定洗衣機運行規(guī) 律為正轉20s、停10s、反轉20s、停10s、再正轉20s,如此反復；用兩個數碼管顯示洗 衣機剩余工作時間，每當電機運行1分鐘，顯示器自動減1,直到為0時，電機停止運 轉并有蜂鳴器發(fā)聲提示。本設計所要實現的具體功能為:1.

9、 在置數信號有效時，通過撥動數字開關完成初始吋間的預置，并在數碼管上顯示；2. 完成初始時間預巻后，啟動，用發(fā)光二極管的亮滅狀態(tài)表示電動機的正轉和反轉；3. 電動機工作一分鐘后，數碼管顯示數自動減1,當顯示為0時，停止工作，啟動 蜂鳴器2.2設計思路根據任務要求，可確定主程序應包含預置數部分、六i進制加法計數器、五進制減法計數 器、數碼管顯示部分。預置數部分：使用ldn為預置信號，用數字開關控制。當ldn二0分別用4個開關控制置數的十位和各位，完成1-15分鐘內任意計數，完成置數后，使ldn=lo當電機開始工作后， 若筋耍重新置數，則再次使ldn二0,然后進行置數。六十進制加法計數器：在完成預

10、置數z后，ldn=1,并給出完成信號rd=1,啟動六十 進制加法計數器工作，并設置輸出最forward （正轉），back （反轉），cp （周期進位信 號）在一個工作周期的1-20秒,使forward二1；在31-50秒，使back二1；完成一個周期 計數后，使cp=l。十五進制減法計數器：在預置數完成z后，當cp二1時，減法計數器減1,直至0。當計數至i 0時，給出輸出信號伽gmi ng=l o數碼管顯示部分：采用兩個動態(tài)數碼管顯示洗衣機剩余工作時間，ds8a顯制位數，ds7a 顯示個位數，設置位選信號ss,當ss二0時，選屮ds8a,使輸出量為十位上的數；當ss二1時，選 屮ds7a,使

11、輸出量為個付上的數。編輯計數器使得ss在0、1z間交替變換，可使個位與十位的 交替顯示，設置位選信號的掃描頻率(clk1),使得交替顯示頻率加快，山于數碼管有余暉特性和人 眼有視覺暫留現象，可觀察到兩個數碼管同時顯示。第三章ver訂og hdl設計源程序根據任務書要求以及附加功能描述，程序設計如下：module xiyi ji (clk, shiwci, gcwei, forward, back, fengming, ldn, clk1, g, ss);input clk, clk1,ldn;input3:0shiwei, gewei;output forward, back, fengmin

12、g, ss;output6:0g;reg3:0out;reg6:0g;reg 3:0 qq_temp, c, q, c_temp;reg forward, back, fengming, rd, cc_temp, cp, ss, b_temp;reg5:0q_temp;always(posedge clk)begin i f(ldn)if (shiweib0000|gewei!=，boooo)begin if (rd)if (q_temp<& bl 11100)q_temp二q_temp+1;else q temp二0;else q_temp=o;endelse q_temp二0

13、;end always(posedgc clk)begin if(ldn)if(qq_temp!=0|c_temp!二0)beginif(q_temp>=6, b000000&&q_temp<6, bo10101)begin forward二1;back二0;endelse forward=0;if(q_temp>6bo11110&&q_temp<6, b110011) back=l;else back二0 ;if(q_temp>=6，bllll00) cp=l;else cp二0;endelse begin forward二0;b

14、ack二0;cp=0;fongming=l;cnd else begin forvard=0; back=0;cp=0; fengming=0; endendalways©( posedge clk)beginif (ldn=0)beginqq_temp二gewei;c_temp=shiwei;q=qq temp;c=c_temp;endelsebegin rd=1;if (cp 二二 1)if(qq temp|c temp)beginif(qq_temp>4, boooo) qq_temp二qq_temp-1;else if(qq_temp=4,boooo)beginqq t

15、emp二qq temp+4'blool;c_temp二c_temp-1;endq=qq_temp;c=c_temp;endendendalways(posedge clk1)beginif(b temp<j bl) b temp=b temp+1;else begin b_temp=，bo;endss二b_temp;endalways(posedge clk1)bogincase(ss)'bo:out二qq_temp;'bl:out=c_temp;endcaseendalways(out)bogincase(out)0:g= bollllll;1:g= boooo

16、llo;2:g二'blolloll;3:g二'bloollll;4:g二'blloollo;5:g= bllollol;6:g二'blllllol;7:g二'boooolll;8:g二'blllllll;9:gbll01111;endcaseendondmodulc第四章源程序各部分波形仿真圖4.1預置數部分預置時間時況如下表所示控制端十位各位預置數ldnshiwei3shiwei2shiwei1shiweiogewei3gewei2gewei1gcwcio000000000000000000110000000102000000011300000

17、01004000000101500000011060000001117000001000800000100190000110101000001101111000011100120000111011300001111014000011111151xxxxxxxx0功能說明:以上置數時,需要在ldn=o時才可。shiwei 3:0和gewei 3:0分別用數字開關組a組swpsw8來控制。4.2十五進制減法計數器下圖為波形仿真圖，其中03:0表示預置數的各位，d3:0表示預置數的十位，q3:0表示數碼管顯示的預置數的個位，c3:0表示數碼管顯示的預置數i位，圖示波形仿其圖已經實現預置數（預置時間為

18、15分鐘）.value .500.0nstous1.5us2.0us2.5usi3 ous3.5us4 ous（詩0卩h55ldn1et1lt-ep1琴叩0h11uhclk0oqp.0ho09c(3.ohox匚x1o功能說明：在ldn二0的時候，完成預置數功能，z后ldn=1,在ldn變?yōu)?z后的第一個clk的上升沿開始白減，到減為0之后不再變化。4. 3六十進制加法計數器name -應 學2呻3 (jus4 (jus5 (jus6啓7 (jus8呻 it-startashrwed10d$hn»et20it-shrwei10it-shrwe)0 9ewei30i-9ewei20age

19、wed0ageweio0ok1©forward0ifengming1iicp0i襯 back01功能說明：當預置的數不為0吋，start=l吋，計數器啟動開始工作，當預置的初始吋間為0時，計數器停止工作，蜂鳴器蜂鳴提示。4. 4數碼管顯示部分木任務需要兩個數碼管顯示剩余時間，數碼管輸入輸出各址真值表如下:個位數字數碼管顯示：輸入（個位）ss 二 1數碼管輸出數碼管顯示值q3q2q1q0hgfedcba000000111111000010000011010010010110112001101001111301000110011040101011011015011001111100601

20、1100000111710000111111181001011001119十位數字數碼管顯示:輸入（十位）ss=o數碼管輸岀數碼管 顯示值q7q6q5q4hgfedcba00000011111100001000001101功能說明：ss在0、1 z間以一定的頻率來回變換，因此觀察者可以看到兩個數碼管同 時顯示數字，而實際上在同一時刻只有一個數碼管顯示。當ss二0時，選-pds8a,使輸出最 為十位上的數；當ss二1吋，選屮ds7a,便輸出量為個位上的數。數碼管輸入數據不同，輸出的7 個段信號不同，數碼管顯示的數就不同。4.5整體和序波形仿真功能說明：在開始時ldn=o,開始置數,置數完成后開始

21、工作,正轉(forward=l),暫停10s,反轉20s (back二1)；在12. 5us后，ldn=o,重新置數,開始工作,在62. 5us后，數碼管顯示為0,停止工作，蜂鳴器蜂鳴提示(fengming=l)第五章管腳鎖定及硬件連線5. 1管腳鎖定程序輸入端管腳鎖定:程序輸入端擴展版下載接口程序輸入端擴展板下載接口clkpinl96clk1pinl93geweiopin53gewei1pin47gewei2pin46gcwoi3pin45shiweiopin44shiweilpin41shiwei2pin40shiwei3pin39ldnpinl91程序輸出端管腳鎖定:程序輸出端擴展版下載

22、接口程序輸出端擴展板下載接口forwardpinl89backpinl79sspinl98fengmingpin38gopinl73g1pinl75g2pin177g3pinl87g4pinl92g5pinl95g6pinl975.2硬件連線pin38 pin53 pin47 pin46 pin45 pin44 pin41 pin40 pin39 分別為蜂鳴器和 a 組數 字開關sw8 sw7 sw6 sw5 sw4 sw3 sw2 sw1,已經內部連接，不需連線。pinl96cl0ck 信號引腳 21pinl93cl0ck 信號引腳 11pinl91b組數字開關sw9pinl89-»彩色信號指示燈l9pinl79t彩色信號指示燈liopinl98t動態(tài)數碼管位選信號sso動態(tài)數碼管位選信號ss1t b組數字開關sw10(sw10=0)動態(tài)數碼管位選信號ss2t b組數字開關sw11 (sw11二0)pinl73t動態(tài)數碼管段選信號apinl77t動態(tài)數碼管段選信號cpinl92t動態(tài)數碼管段選信號epinl97 t動態(tài)數碼管段選信號gpinl75t動態(tài)數碼管段選信號bpinl87t動態(tài)數碼管段選信號dpinl95 t動態(tài)數碼管段選信號f第六章總結在兩周的課程設計過程中，從開始第一天對eda課設的一無所知，到