Verilog-HDL课程设计报告_洗衣机的状态机设计

1、verilog hdl课程设计报告课题名称：全自动洗衣机的状态机设计学号： 姓名： 专业： 指导教师： 一、设计主题全自动洗衣机的状态机设计二、设计目的 采用硬件描述语言vhdl设计的全自动洗衣机，实现对洗衣机功能设计，以抽象的语言设计替代传统的电路设计，提高操作的灵活性，为进一步深入学习系统结构和算法实现奠定基础。三、设计过程1、全自动洗衣机功能详细描述 当按下复位按钮时，洗衣机上电，控制电路复位到初始状态；使用者可根据衣服的多少，按下水位控制按钮，改变水位设置，以控制上水时加水的多少；当按下启动/暂停按钮时，洗衣机开始洗衣的第一个操作：进水阀门打开，开始上水，并根据水位设置（高、中、低、少

2、）历时不同的时间timeadd（10s、9s、8s、7s）；然后进水阀门关闭，电机开始运转，开始洗衣过程，并历时2min;然后电机停止运转，排水阀门打开，开始排水，并根据水位设置（高、中、低、少）历时不同的时间timedrain（10s、9s、8s、7s）；然后排水阀门关闭，进水阀门打开，开始第二次上水，并根据水位设置（高、中、低、少）历时不同的时间timeadd（10s、9s、8s、7s）；然后进水阀门关闭，电机开始运转，开始漂洗过程，并历时5min；然后电机停止运转，排水阀门打开，开始排水，并根据水位设置（高、中、低、少）历时不同的时间timedrain（10s、9s、8s、7s）；然后开

3、始甩干，甩干过程中，电机一边高速旋转，一边排水，并历时5min；当甩干结束后，整个洗衣过程完成，扬声器发出持续15秒的急促的“嘀嘀”音，提示用户洗衣结束。2、全自动洗衣机的状态转换图（1）洗衣机的工作状态全自动洗衣机共有9个工作状态，分别为：空闲（idle）、第一次加水（water1）、洗衣（wash）、第一次排水（drain1）、第二次加水（water2）、漂洗（rinse）、第二次排水（drain2）、甩干（dry）、蜂鸣（beep）。（2）全自动洗衣过程在洗衣机上电后（默认水位为“高”），通过水位控制按钮设置好合适的水位，然后按下start/pause启动/暂停按钮，使洗衣机全自动完成整

4、个洗衣过程，状态转换图如下图所示：空闲洗衣蜂鸣第二次加水甩干timeadd 10s 7stimeadd10stimeadd5min漂洗第二次排水第一次加水第一次排水timeadd2mintimeadd=2min7stimeadd10s7stimeadd10s7stimeadd10stimeadd 10s time add10s timeadd 10s timeadd=5mintimeadd5mintimeadd=5mintimeadd=10sstart/pause一旦按下rst按钮，则电路复位到初始状态。当按下start/pause启动/暂停按钮时，则进入water1状态，使进水阀门打开，开始

5、上水，并历时7s。然后转移到下一状态wash，使进水阀门关闭；使电机开始运转，开始洗衣过程，并历时2min。再转移到下一状态drain1，使排水阀门打开；并历时10s。在转移到下一状态water2，使进水阀门打开，开始第二次上水，并历时10s。然后转移到下一状态rinse，使进水阀门关闭；使电机开始运转，开始漂洗过程，并历时5min。再转移到下一状态drain2，使排水阀门打开；并历时10s。在转移到下一状态dry，开始甩干过程，并历时5min。当甩干结束后，整个洗衣过程完成，扬声器发出持续15秒的急促的“嘀嘀”音，提示用户洗衣结束，控制器又返回到初始状态。四、设计程序1、正常运行状态下全自动

6、洗衣机工作过程：空闲（idle）第一次加水（water1）10s洗衣（wash）2min第一次排水（drain1）10s第二次加水（water2）10s漂洗（rinse）5min第二次排水（drain2）10s甩干（dry）5min蜂鸣(beep)10s2、主体程序：module wash(clk,rst,th,t1,out,led,k1);input clk,rst,k1;output 0:5 th,t1;reg 0 :5 th,t1;output led;reg led;output 0:3 out;reg 0:3 out;reg 0:4 state;parameter start/pau

7、se=0,water1=1, wash=2, drain1=3, water2=4, rinse=5, drain2=6, dry=7, beep =8;reg 0:3 wash_state;always(posedge clk_1hz or posedge rst)integer count; begin if(rst) state=start;led=1; /空闲else begin case(wash_tstate) water1 : /（2）第一次加水 begin if(k1) begin if(count=10)cout=0;state= wash ;eslecount=count+

8、1;/循环10次elsestate=start;end wash: /（3）洗衣begin if(s1h=11)state= drain1;else if(t1=9) begin t1=0;th=th+1;end elset1=t1+1;enddrain1: /（4）第一次排水begin if(s1h=1)state= water2;else if(t1=9) begin t1=0;th=th+1;end elset1=t1+1;endwater2: /（5）第二次加水 if(s1h=1)state= rinse ;else if(t1=9) begin t1=0;th=th+1;end el

9、set1=t1+1;endrinse: /（6）漂洗 if(s1h=30)state= drain2 ;else if(t1=9) begin t1=0;th=th+1;end elset1=t1+1;enddrain2: /（7）第二次排水 if(s1h=1)state= dry ;else if(t1=9) begin t1=0;th=th+1;end elset1=t1+1;enddry: /（8）甩干if(s1h=30)state= beep ;else if(t1=9) begin t1=0;th=th+1;end elset1=t1+1;endbeep:if(s1h=1)state=start ;else if(t1=9) begin t1=0;th=th+1;end elset1=t1+1;endendcase endmodule五、结语经过了近三周的努力，终于结束了此次课程设计。虽然不是没有瑕疵，但基本