EDA洗衣机实验报告.doc

实训报告课程名称： ED(洗衣机控制的设计) 学生姓名： 肖忠亮 学 号： 8000610040 专业班级： 计算机软件 南昌大学实训报告学生姓名： 肖忠亮 学 号： 8000610040 专业班级： 计算机软件 实训类型： 验证 综合 设计 创新 实训日期： 实验成绩： 一、实训项目名称洗衣机控制电路二、实训目的1熟悉verilog语言的程序的设计。2. 熟悉Quatus II软件的使用。3. 熟练掌握代码对硬件的烧写。4使用verilog语言设计具有创新的硬件电路。三、实训要求1. 熟悉EDA的开发环境Quartus II软件的使用；2. 设计原理图或者功能模块；3. 根据原理图或者功能图编写代码；4. 实现洗衣机控制系统的仿真：四、实训基本原理（附原理图、源程序清单）控制功能说明：1. 洗衣机的工作状态为待机5秒，正转60秒，待机5秒，反转60秒，并用3个led灯和7段显示器表示工作的状态和显示相应工作状态下的时间。2. 可以自定义来控制洗衣机的循环次数。3. 具有紧急情况的处理功能，4. 设定循环次数递减到0的时候就立刻报警，以表示设定的循环次数已经结束。设计代码如下：module washing(CPA,S1,S2,GO_ST,ADD,ALARM,LED,LED1,LED2,LED3,LED4,cur_state); /LED12表示前2个数码管，34表后二个数码管 LED 洗衣机工作的的状态的显示input CPA; /时钟信号input GO_ST; /暂停和开启按钮（相当于洗衣机遇到经济情况的时候的处理）input S1; /电源开关input S2; /表示给增加循环次数的确定的按钮input ADD; /增加循环次数的开始output 2:0cur_state; /记录洗衣机的状态output ALARM; /洗完后洗衣机的警报灯output 3:0LED; /4个状态的灯管显示output 7:0LED1; /洗衣机工作的时间十位output 7:0LED2; /时间的个位显示output 7:0LED3; /记录洗衣要循环的次数十位显示output 7:0LED4; /循环次数的个位显示reg 3:0 LED; /不工作状态，启动状态，第一个5秒状态，60秒状态，第二个5秒状态，洗完了状态警报状态，停止状态。reg 7:0 LED1;reg 7:0 LED2;reg 7:0 LED3;reg 7:0 LED4;reg 2:0dec; /用来对COUNTER2的数量进行的变换和计算的标志位reg 2:0 state; /标明状态变换reg CPB; /分频的作用reg ALARM; /铃声的响起reg 35:0 i;reg 7:0 COUNTER1; /数码管的显示reg 7:0 COUNTER2; /洗衣机循环次数的显示reg 2:0 cur_state; /表示现在状态和下一个状态parameter 2:0 END=3h0 ,READY=3h1 ,FIRST=3h2 ,SECOND=h3 ,THIRD=h4 ,FINALLY=h5, STOP=h6;/*initial begin dec=3b000; /初始化dec是0 COUNTER2的数据不会变动 cur_state=END; COUNTER1=h00; COUNTER2=h00; end*/always (posedge CPA) /一千万分频（这要对应你的EDA开发板的时钟）begin if(i=10000000) begin i=0; CPB=1; end else begin i=i+1; CPB=0; endendalways (cur_state or GO_ST) /洗衣状态的切换 begin case(cur_state) END:LED=b1111; /未开始状态灯全都灭了 READY:LED=b1110; /装备状态亮第一盏灯 FIRST:LED=b1101; /第一个5秒状态亮第二盏灯 SECOND:LED=b1011; /60状态是亮第三盏灯 THIRD:LED=b0111; /第二个5秒是亮第四盏灯 FINALLY:LED=b0000; /洗完了衣服灯全都亮 endcase if(GO_ST) LED=b0000; /暂停的状态下是灯全亮 endalways (S1 or S2 or state or GO_ST) /洗衣机是否开启的按钮S1按钮是一直要开启的状态，否则进入停住状态 begin if(S1 & cur_state=END) begin cur_state=READY; end else if(!S1) begin cur_state=END; end else if(S2 & cur_state=READY) cur_state=FIRST; /进入洗衣服的第一步阶 else begin case (state) /状态的变换 b010:cur_state=FIRST; b011:cur_state=SECOND; b100:cur_state=THIRD; b101:cur_state=FINALLY; endcase end endalways (posedge CPB) /5，60 ,5 的循环过程的计时 begin if(!GO_ST) begin case (cur_state) READY: begin state=b000; COUNTER1=h05; end FIRST: begin if(COUNTER13:0=4h0 & COUNTER17:4=4h0) /出现了循环次数的过大现象 begin state=3b011; COUNTER1=h60; end else if(COUNTER13:0=h0) begin COUNTER17:4=COUNTER17:4-h01; COUNTER13:0=h9; end else COUNTER13:0=COUNTER13:0-h01; end SECOND: begin if(COUNTER13:0=4h0 & COUNTER17:4=4h0) /出现了循环次数的过大现象 begin state=3b100; COUNTER1=h05; end else if(COUNTER13:0=h0) begin COUNTER17:4=COUNTER17:4-h01; COUNTER13:0=h9; end else COUNTER13:0=COUNTER13:0-h01; end THIRD: begin if(COUNTER13:0=h0 & COUNTER17:4=h0) /出现了循环次数的过大 现象 begin if(COUNTER2=h00) /表示洗衣机循环也结束了 begin state=3b101; /表示结束状态 ALARM=b1; COUNTER1=hee; /表示当洗衣机洗完了衣服后数码管就会显示ee的字母来提示用户衣服洗完了 dec=3b011; end else begin state=b010; /进入FIRST状态 if(COUNTER23:0=h0) /下面是当做完了一个洗衣循环的时候就要减去一个循环次数 begin dec=b010; /表示对COUNTER2的高位进行减数据 end else dec=b001; /表示对低位的数据进行减少 COUNTER1=h05; /当一轮循环了就可以对COUNTER1进行从新赋值 end end else if(COUNTER13:0=h0) begin COUNTER17:4=COUNTER17:4-h01; COUNTER13:0=h9; end else COUNTER13:0=COUNTER13:0-h01; end END: begin ALARM=b0; COUNTER1=hff; /表示数码管都没有输出数据，都是黑屏的 COUNTER2=h00; /表示数码管都没有输出数据，都是黑屏的 dec=2b100; state=b000; /当结束的时候就state不会影响的cur_state的值 end endcase end if(ADD & cur_state=READY) begin if(COUNTER23:0=h9 & COUNTER27:4=h9) /出现了循环次数的过大现象 COUNTER2=8h01; else if(COUNTER23:0=h9) begin COUNTER27:4=COUNTER27:4+h01; COUNTER23:0=h0; end else COUNTER23:0=COUNTER23:0+h01; end else if(dec=b001) /dec的不同则COUNGER2变换是不同的 begin COUNTER23:0=COUNTER23:0-h1; dec=b000; /当对个位数的数据改动后就不要进行改动了 end else if(dec=b010) begin COUNTER27:4=COUNTER27:4-h1; COUNTER23:0=h9; dec=b000; /当对十位数的数据改动后就不要进行改动了 end else if(dec=b011) /表示洗衣机洗完了衣服 begin COUNTER2=hee; /数码管显示EE表示洗衣机洗完了衣服 dec=b000; /同样要对dec进行复位 end else if(dec=b100) /表示洗衣机被关闭 begin COUNTER2=hff; /数码管不显示 dec=b000; /对dec进行复位 end endalways (COUNTER17:4) /对应数据数码管的显示begin case (COUNTER17:4) 0:LED17:0=b11000000; 1:LED17:0=b11111001; 2:LED17:0=b10100100; 3:LED17:0=b10110000; 4:LED17:0=b10011001; 5:LED17:0=b10010010; 6:LED17:0=b10000010; 7:LED17:0=b11111000; 8:LED17:0=b10000000; 9:LED17:0=b10010000; he:LED17:0=b10000110; /显示e hf:LED17:0=b11111111; /黑屏，这个用EDN的状态 endcase end always (COUNTER13:0) begin case (COUNTER13:0) 0:LED27:0=b11000000; 1:LED27:0=b11111001; 2:LED27:0=b10100100; 3:LED27:0=b10110000; 4:LED27:0=b10011001; 5:LED27:0=b10010010; 6:LED27:0=b10000010; 7:LED27:0=b11111000; 8:LED27:0=b10000000; 9:LED27:0=b10010000; he:LED27:0=b10000110; /显示e hf:LED27:0=b11111111; /黑屏，这个用EDN的状态 endcase endalways (COUNTER27:4) begin case (COUNTER27:4) h0:LED37:0=b11000000; h1:LED37:0=b11111001; h2:LED37:0=b10100100; h3:LED37:0=b10110000; h4:LED37:0=b10011001; h5:LED37:0=b10010010; h6:LED37:0=b10000010; h7:LED37:0=b11111000; h8:LED37:0=b10000000; h9:LED37:0=b10010000; he:LED37:0=b10000110; /显示e hf:LED37:0=b11111111; /黑屏，这个用EDN的状态 endcase end always (COUNTER23:0) begin case (COUNTER23:0) 0:LED47:0=b11000000; 1:LED47:0=b11111001; 2:LED47:0=b10100100; 3:LED47:0=b10110000; 4:LED47:0=b10011001; 5:LED47:0=b10010010; 6:LED47:0=b10000010; 7:LED47:0=b11111000; 8:LED47:0=b10000000; 9:LED47:0=b10010000; he:LED47:0=b10000110; /显示e hf:LED47:0=b11111111; /黑屏，这个用EDN的状态 endcase endendmodule 波形图的分析开始S1信号高电位，即S1信号开始有效，洗衣机开始开启，进入状态1，当ADD高电位，循环计数的控制信号开启，图中红色的显示在ADD有效的情况下LED4显示的数据是2表示，累加到 了循环2次的情况最后遇到了S2信号，表示对累加的数据进行确认，到S2到低点位的时候，状态变成了2，即开始洗衣服了。 待机5秒状态图中红色线圈到了的是表示洗衣机待机5秒。同样LED工作灯的显示由14变成13的情况。 洗衣机转动60秒图中红色的圈是表示状态有待机5秒状态变成转动60秒状态，可以看到状态有2变成