优秀毕业设计毕业论文EDA课程设计洗衣机

1、霾山女修课程设计说明书题目：洗衣机学院（系）：电气工程学院年级专业：学 号：学生姓名：指导教师：教师职称：实验师燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：电气工程学院基层教学单位：电子实验中心学号学生姓名专业（班级）设计题目洗衣机设 计 技 术 参 数洗衣机工作时间可在115分钟内任意设定（整分钟数）；规定洗衣机运行规律为正转20s、停10s、反转20s、停10s、再正转20s, 如此反复；要求用两个数码管显示洗衣机剩余工作时间，每当电机运行1分钟，显示 器自动减1,直到为0时,电机停止运转；设计要求用动态数码管显示时间；电机正转、反转耍有指示灯指示。工 作 量学会使用max+plusii软件、

2、verilog hdl语言和实验箱；独立完成电路设计，编程下载、连接电路和调试；参加答辩并书写任务书。工 作 计 划1. 了解eda的基本知识，学习使用软件max+plusii,下发任务书，开始电 路设计；2. 学习verilog hdl语言，用verilog hdl进行程序设计；3. 学习使用实验箱，继续电路设计；4. 完成电路设计；5. 编程下载、连接电路、调试和验收；6. 答辩并书写任务书。参 考 资 料数字电了技术基础.阎石主编.高等教育出版社. eda课程设计a指导书.郑兆兆等编.指导教师签字基层教学单位主任签字nu §第一章摘耍 第二章设计方案2. 1任务分析2. 2设计

3、思路第三章verilog hdl设计源程序第四章 源程序各部分波形仿真图114.1预置数部分114. 2十五进制减法计数器124. 3六十进制加法计数器124. 4数码管显示部分134. 5整体册波形仿真14第五章管脚锁定及硬件连线155.1管脚锁定155. 2硬件连线15第六章总 结17参考文献18而对当今e速发展的电子产甜市场，电子设计人员需要更加实用、快捷的eda工具，实用 统一的集成设引坏境，改变传统设计思路，即优先考虑具体物理实现方式，而将精力集中到设计 构思、方案比较和寻找最优化设计等方面，以最快的速度开发出性能优良、质量一流的电子产品。 今天的eda工具将向着功能强人、简单易学、

4、使用方便的方向发展。此次课程设计的题目洗衣机，本任务书，首先概括介绍了 eda技术、veriloghdl硕件描述语 言，根据任务书对木课题鉴体思路进行了介绍，然后分别介绍了主程序各部分的功能，并绘制波 形仿真，再次给出实现本任务卩所要求的功能及其附加功能的源程序以及波形仿真图，最后进行 管脚锁定和外部硬件连线并卜箱实现了所有功能。在本次课程设计过术冲源秽序编译及硬件连接 过程中都遇到了很多闲难，在老师的耐心指导一卜究成了本次课程设计。再次特别感谢老师的指导。第一章摘要数字电路主要是基于两个信号（我们可以简单的说是有电压和无电压），用数字信号完成対数 字量进行算术运算和逻辑运算的电路我们称z为数

5、字电路，它具有逻辑运算和逻辑处理等功能， 数字电路对分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。1. eda介绍eda技术，就是以人规模可编科翅辑器件为设计载体，以硕件抽述语言为系统逻辑描述的主 要表达方式，以计算机、人规模可编程逻辑器件的可开发软件及实验开发系统为设计工具，通过 有关的开发软件，口动完成用软件的方式设i啲电子系统到硕件系统的逻辑编译、逻辑化简、逻 辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真，it至完成对于特定目标芯片的适配编译、 逻辑映射、编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门新技术。利用eda技术进行电子系统的设计，具有以下儿个特点：用软件的方式设计硕件；（2）

6、用软件的方式设讣的系统到硬件系统的转换是山有关的开发软件口动完成的;设计过程中可用 有关的软件进行仿真；系统现场可编程，在线升级；（5）整个系统对集成在一个芯片上，体 积小，功耗低，可靠性高。因此eda技术是现代电子设计的发展趋势。2. ver订og hdlveriloghdl是目前应用最广泛的硕件描述语言之一，被ieee采纳为ieee std1364-1995他 成为 vor订og-1995）和 1eeestd. 1364-2001 （也成为 ver订og-hdl）可以进彳了算法级（algorithm）、 寄存器传输级（rtl）、逻辑级（logic）.门级（gate）和版图级（layout）

7、等各个层次的电路设 计和描述。采丿ij verilog 11dl进行电路设计于工艺设计无关，这使得设计者在进行电路设计时可 以不必过多的考虑工艺实现的貝体细节，设计者只需要利用计算机的强大功能，在eda工具的支 持下，verilog hdl的描述，完成数字i酹和系统的设计即可，从而提高了设让效率，降低 了设计者的劳动强度。作为硬件描述语言verilog hdl具有如下特点：（1）能够在不同的抽象层次上，女（1系统级、行为级、rtl级、门级和开关级，对设计系统进行 精确而简练的描述。（2）僦多在每个抽象层次的描述冈设计进行仿貞验证，及吋发现及吋发现町能存在的错误, 缩短设计周期，并保存幣个设计过

8、程的正确性。山于代码描述与工艺过程实现无关，便于设计标准化，提高设计的可重用性。如国有c 语言的编程基砧经验，只需很短的时间就能学会和掌握ver订oghdl,因此，ver订oghdl可以作 为学习iidl设计方法的入门和棊础。第二章设计方案2. 1任务分析本次设计题目为洗衣机，任务要求如下:定吋到洗衣机工作吋间可在1-15分钟内随时可任意设定（整分钟数）；规定洗衣机运行规 律为正转20s、停10s、反转20s、停10s、再正转20s,如此反复；用两个数码管显示洗 衣机剩余工作时间，每当电机运行1分钟，显示器自动减1,直到为0时，电机停止运 转并有蜂鸣器发声提示。本设计所要实现的具体功能为:1.

9、 在置数信号有效时，通过拨动数字开关完成初始吋间的预置，并在数码管上显示；2. 完成初始时间预巻后，启动，用发光二极管的亮灭状态表示电动机的正转和反转；3. 电动机工作一分钟后，数码管显示数自动减1,当显示为0时，停止工作，启动 蜂鸣器2.2设计思路根据任务要求，可确定主程序应包含预置数部分、六i进制加法计数器、五进制减法计数 器、数码管显示部分。预置数部分：使用ldn为预置信号，用数字开关控制。当ldn二0分别用4个开关控制置数的十位和各位，完成1-15分钟内任意计数，完成置数后，使ldn=lo当电机开始工作后， 若筋耍重新置数，则再次使ldn二0,然后进行置数。六十进制加法计数器：在完成预

10、置数z后，ldn=1,并给出完成信号rd=1,启动六十 进制加法计数器工作，并设置输出最forward （正转），back （反转），cp （周期进位信 号）在一个工作周期的1-20秒,使forward二1；在31-50秒，使back二1；完成一个周期 计数后，使cp=l。十五进制减法计数器：在预置数完成z后，当cp二1时，减法计数器减1,直至0。当计数至i 0时，给出输出信号伽gmi ng=l o数码管显示部分：采用两个动态数码管显示洗衣机剩余工作时间，ds8a显制位数，ds7a 显示个位数，设置位选信号ss,当ss二0时，选屮ds8a,使输出量为十位上的数；当ss二1时，选 屮ds7a,使

11、输出量为个付上的数。编辑计数器使得ss在0、1z间交替变换，可使个位与十位的 交替显示，设置位选信号的扫描频率(clk1),使得交替显示频率加快，山于数码管有余晖特性和人 眼有视觉暂留现象，可观察到两个数码管同时显示。第三章ver订og hdl设计源程序根据任务书要求以及附加功能描述，程序设计如下：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图4.1预置数部分预置时间時况如下表所示控制端十位各位预置数ldnshiwei3shiwei2shiwei1shiweiogewei3gewei2gewei1gcwcio000000000000000000110000000102000000011300000

17、01004000000101500000011060000001117000001000800000100190000110101000001101111000011100120000111011300001111014000011111151xxxxxxxx0功能说明:以上置数时,需要在ldn=o时才可。shiwei 3:0和gewei 3:0分别用数字开关组a组swpsw8来控制。4.2十五进制减法计数器下图为波形仿真图，其中03:0表示预置数的各位，d3:0表示预置数的十位，q3:0表示数码管显示的预置数的个位，c3:0表示数码管显示的预置数i位，图示波形仿其图已经实现预置数（预置时间为

18、15分钟）.value .500.0nstous1.5us2.0us2.5usi3 ous3.5us4 ous（詩0卩h55ldn1et1lt-ep1琴叩0h11uhclk0oqp.0ho09c(3.ohox匚x1o功能说明：在ldn二0的时候，完成预置数功能，z后ldn=1,在ldn变为1z后的第一个clk的上升沿开始白减，到减为0之后不再变化。4. 3六十进制加法计数器name -应 学2呻3 (jus4 (jus5 (jus6啓7 (jus8呻 it-startashrwed10d$hn»et20it-shrwei10it-shrwe)0 9ewei30i-9ewei20age

19、wed0ageweio0ok1©forward0ifengming1iicp0i衬 back01功能说明：当预置的数不为0吋，start=l吋，计数器启动开始工作，当预置的初始吋间为0时，计数器停止工作，蜂鸣器蜂鸣提示。4. 4数码管显示部分木任务需要两个数码管显示剩余时间，数码管输入输出各址真值表如下:个位数字数码管显示：输入（个位）ss 二 1数码管输出数码管显示值q3q2q1q0hgfedcba000000111111000010000011010010010110112001101001111301000110011040101011011015011001111100601

20、1100000111710000111111181001011001119十位数字数码管显示:输入（十位）ss=o数码管输岀数码管 显示值q7q6q5q4hgfedcba00000011111100001000001101功能说明：ss在0、1 z间以一定的频率來回变换，因此观察者可以看到两个数码管同 时显示数字，而实际上在同一时刻只有一个数码管显示。当ss二0时，选-pds8a,使输出最 为十位上的数；当ss二1吋，选屮ds7a,便输出量为个位上的数。数码管输入数据不同，输出的7 个段信号不同，数码管显示的数就不同。4.5整体和序波形仿真功能说明：在开始时ldn=o,开始置数,置数完成后开始

21、工作,正转(forward=l),暂停10s,反转20s (back二1)；在12. 5us后，ldn=o,重新置数,开始工作,在62. 5us后，数码管显示为0,停止工作，蜂鸣器蜂鸣提示(fengming=l)第五章管脚锁定及硬件连线5. 1管脚锁定程序输入端管脚锁定:程序输入端扩展版下载接口程序输入端扩展板下载接口clkpinl96clk1pinl93geweiopin53gewei1pin47gewei2pin46gcwoi3pin45shiweiopin44shiweilpin41shiwei2pin40shiwei3pin39ldnpinl91程序输出端管脚锁定:程序输出端扩展版下载

22、接口程序输出端扩展板下载接口forwardpinl89backpinl79sspinl98fengmingpin38gopinl73g1pinl75g2pin177g3pinl87g4pinl92g5pinl95g6pinl975.2硬件连线pin38 pin53 pin47 pin46 pin45 pin44 pin41 pin40 pin39 分别为蜂鸣器和 a 组数 字开关sw8 sw7 sw6 sw5 sw4 sw3 sw2 sw1,已经内部连接，不需连线。pinl96cl0ck 信号引脚 21pinl93cl0ck 信号引脚 11pinl91b组数字开关sw9pinl89-»彩色信号指示灯l9pinl79t彩色信号指示灯liopinl98t动态数码管位选信号sso动态数码管位选信号ss1t b组数字开关sw10(sw10=0)动态数码管位选信号ss2t b组数字开关sw11 (sw11二0)pinl73t动态数码管段选信号apinl77t动态数码管段选信号cpinl92t动态数码管段选信号epinl97 t动态数码管段选信号gpinl75t动态数码管段选信号bpinl87t动态数码管段选信号dpinl95 t动态数码管段选信号f第六章总结在两周的课程设计过程中，从开始第一天对eda课设的一无所知，到