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1、广州大学松田学院课 程 设 计 说 明 书题 目 简易洗衣机的设计 姓 名 专 业 电气工程及其自动化 班 级 10电气工程及其自动化（1）班 系（部） 电气与汽车工程系 指导教师 二0一二年六月二五日电子综合设计EDA综合设计题摘要.2一、程序.3二、仿真波形.9强洗全部过程.12强洗 漂洗、甩干.12强洗（甩干）.13标准全部过程13标准（漂洗、甩干）14标准（甩干）14弱洗全过程15弱洗（漂洗、甩干）15弱洗（甩干）.15强开盖子：.16暂停和启动.17弱洗重新启动.19三、设计思想讨论.21四、心得体会.22五、参考文献.22摘要 电子设计自动化（EDA:Electronic Desi
2、gn automation）是将计算机技术应用于电子设计过程中而形成的一门新技术，它已经被广泛应用于电子电路的设计和仿真，集成电路的版图设计、印刷电路板（PCB）的设计和可编程器件的编程等各项工作中。 电子设计自动化在集成电路设计方面，主要是数字集成电路的设计自动化，主流的软件有Cadence Encounter，和国产的华大九天系统。模拟集成电路以及混合电路设计自动化的发展尚不成熟，能提供主要的自动化功能的软件有Cadece Virtuoso和BtEDA。在射频电路设计，因为要涉及到复杂的数学理论导致分析更加复杂，所以尚没有任何成熟的设计自动化软件。电子综合设计EDA综合设计题设计一简易全自
3、动洗衣机控制器。该控制器由两大状态A和B组成，每个状态分三个子状态，每个状态分别由选择A和选择B控制。其中A为步进选择按纽，每步跳转一个子状态、B也为步进选择按纽，但每步选择B中的所有组合中的一种。当启动时，时间序列控制器按已选的B类子状态顺序执行。过程启动由启动/暂停键控制（暂停键在过程启动后任意时间可暂停/恢复过程）过程启动后机盖开启应均能暂停过程，复盖间停30秒后重新继续原过程。A：强洗 标准 弱洗B：洗涤 漂洗 甩干 （洗涤，漂洗时电机分别正转、反转）强洗：（共36分钟） 洗涤 18分漂洗 14分甩干 4分（洗涤时电机分别正转4分、反转4分，正反转间停30秒；漂洗时电机分别正转3分、反
4、转3分，正反转间停30秒；甩干时电机分别正转1.5分，间停30秒）标准：（共26分钟） 洗涤 14分漂洗 8 分甩干 4分（洗涤时电机分别正转3分、反转3分，正反转间停30秒；漂洗时电机分别正转1.5分、反转1.5分，正反转间停30秒；甩干时电机分别正转1.5分，间停30秒）弱洗（共20分钟） 洗涤 10分漂洗 6分甩干 4分（洗涤时电机分别正转2分、反转2分，正反转间停30秒；漂洗时电机分别正转1分、反转1分，正反转间停30秒；甩干时电机分别正转1.5分，间停30秒）设定秒脉冲已给定，指示为LED，整过程完成后，蜂鸣器响30秒。整个设计为正逻辑。一、程序如下：LIBRARY IEEE;USE
5、 IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY student IS PORT(COUNT_N,COUNT_M,START,COOK,CLK:IN STD_LOGIC; LOOK:OUT STD_LOGIC; DOUT :OUT STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);END STUDENT;ARCHITECTURE BEHAV OF student ISSIGNAL DT1,DT2:STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);SIGNAL DICSOUNT,TEM:STD_LOGI
6、C_VECTOR(3 DOWNTO 0);SIGNAL DCP:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);SIGNAL CT:STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);SIGNAL CT1,CT2:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);SIGNAL SG,CMKS:STD_LOGIC;BEGIN PROCESS(COUNT_N,SG) BEGINIF SG=1 THENDT1=00;ELSIF COUNT_NEVENT AND COUNT_N=1 THENIF DT1=3 THENDT1=01;ELSEDT1=DT1+1;END IF;END
7、 IF;END PROCESS;PROCESS(COUNT_M,SG)BEGINIF SG=1 THENDT2=00;ELSIF COUNT_MEVENT AND COUNT_M=1 THENIF DT2=3 THENDT2=01;ELSEDT2=DT2+1;END IF;END IF;END PROCESS; PROCESS(START)BEGINIF SG=1 THENCMKS=0;ELSIF STARTEVENT AND START=1 THEN DICSOUNT=DT1&DT2;CMKS=CMKS XOR 1;END IF;END PROCESS; PROCESS(CLK,START,
8、COOK)BEGINIF START=1 AND DCP=0000 THENDCP=DICSOUNT;ELSIF CLKEVENT AND CLK=1 THENIF COOK=1 THENDOUT0000 THENDOUT=00;ELSIF SG=1 THENIF CT10001 THENCT1=0000;SGIF CT35 THENCT=CT+1;IF CT18 THENDOUT=01;CT1=CT1+1;ELSIF CT1=8 THENDOUT=00;CT1=CT1+1;ELSIF CT28 THENDOUT=10;CT2=CT2+1;ELSIF CT2=8 THENDOUT=00;CT1
9、=0000;CT2=0000;END IF;ELSEDCP=0110;CT=000000;CT1=0000;CT2=0000;DOUTIF CT27 THENCT=CT+1;IF CT16 THENDOUT=01;CT1=CT1+1;ELSIF CT1=6 THENDOUT=00;CT1=CT1+1;ELSIF CT26 THENDOUT=10;CT2=CT2+1;ELSIF CT2=6 THENDOUT=00;CT1=0000;CT2=0000;END IF;ELSEDCP=0111;CT=000000;CT1=0000;CT2=0000;DOUTIF CT8 THENCT=CT+1;IF
10、CT13 THENDOUT=01;CT1=CT1+1;ELSIF CT1=3 THENDOUT=00;CT1=CT1+1;ELSIF CT23 THENDOUT=10;CT2=CT2+1;ELSIF CT2=3 THENDOUT=00;CT1=0000;CT2=0000;END IF;ELSEDCP=0000;CT=000000;CT1=0000;CT2=0000;SGIF CT27 THENCT=CT+1;IF CT16 THENDOUT=01;CT1=CT1+1;ELSIF CT1=6 THENDOUT=00;CT1=CT1+1;ELSIF CT26 THENDOUT=10;CT2=CT2
11、+1;ELSIF CT2=6 THENDOUT=00;CT1=0000;CT2=0000;END IF;ELSEDCP=1010;CT=000000;CT1=0000;CT2=0000;DOUTIF CT15 THENCT=CT+1;IF CT13 THENDOUT=01;CT1=CT1+1;ELSIF CT1=3 THENDOUT=00;CT1=CT1+1;ELSIF CT23 THENDOUT=10;CT2=CT2+1;ELSIF CT2=3 THENDOUT=00;CT1=0000;CT2=0000;END IF;ELSEDCP=1011;CT=000000;CT1=0000;CT2=0
12、000;DOUTIF CT8 THENCT=CT+1;IF CT13 THENDOUT=01;CT1=CT1+1;ELSIF CT1=3 THENDOUT=00;CT1=CT1+1;ELSIF CT23 THENDOUT=10;CT2=CT2+1;ELSIF CT2=3 THENDOUT=00;CT1=0000;CT2=0000;END IF;ELSEDCP=0000;CT=000000;CT1=0000;CT2=0000;SGIF CT19 THENCT=CT+1;IF CT14 THENDOUT=01;CT1=CT1+1;ELSIF CT1=4 THENDOUT=00;CT1=CT1+1;
13、ELSIF CT24 THENDOUT=10;CT2=CT2+1;ELSIF CT2=4 THENDOUT=00;CT1=0000;CT2=0000;END IF;ELSEDCP=1110;CT=000000;CT1=0000;CT2=0000;DOUTIF CT11 THENCT=CT+1;IF CT12 THENDOUT=01;CT1=CT1+1;ELSIF CT1=2 THENDOUT=00;CT1=CT1+1;ELSIF CT22 THENDOUT=10;CT2=CT2+1;ELSIF CT2=2 THENDOUT=00;CT1=0000;CT2=0000;END IF;ELSEDCP
14、=1111;CT=000000;CT1=0000;CT2=0000;DOUTIF CT8 THENCT=CT+1;IF CT13 THENDOUT=01;CT1=CT1+1;ELSIF CT1=3 THENDOUT=00;CT1=CT1+1;ELSIF CT23 THENDOUT=10;CT2=CT2+1;ELSIF CT2=3 THENDOUT=00;CT1=0000;CT2=0000;END IF;ELSEDCP=0000;CT=000000;CT1=0000;CT2=0000;SGDOUT=00;END CASE;END IF;END IF;END PROCESS;LOOK=SG; EN
15、D BEHAV;二、仿真波形如下强洗全部过程强洗 漂洗、甩干强洗（甩干）标准全部过程标准（漂洗、甩干）标准（甩干）弱洗全过程弱洗（漂洗、甩干）九、弱洗（甩干）强开盖子：一、强洗强开盖一、 标准强开盖二、 弱洗强开盖暂停和启动一、 强洗暂停二、 强洗重新启动三、 标准暂停四、 标准重新启动五、 弱洗暂停弱洗重新启动两次洗衣一、 两次强洗两次标准（漂洗、甩干）二、 两次弱甩干三、设计思想讨论设计时参考了已有程序，此芯片有五个输入和三个输出，输入COUNT_M和输入COUNT_N是状态控制键，输入START是输入启动和暂停键，以及一个时钟CLK。输出是洗衣结束铃声端口和电机驱动端口。在设计中，为便于
16、调试和观察将时钟周期假设为30S。本次设计大致可以分成两个模块来看待，控制端和工作端。控制部分使用了三个进程来处理，进程一控制状态COUNT_M，进程二控制状态COUNT_N，进程三控制开始和暂停。工作部分使用了一个进程来处理，在该进程中主要处理强制开盖，洗衣的各个状态，以及洗衣结束后的铃声。控制端COUNT_M中，SG是工作结束标志信号，信号TS控制洗衣机的暂停和重新启动，DT是状态的中间变量。COOKK为强开洗衣机盖子信号端，DCP输入状态中间信号。洗衣机正常工作过程：洗衣机总共有九种工作状态，这九种状态可以分成三大部分，强洗，标准，弱洗，此三种状态的洗衣过程类似，因此以强洗来解释说明。洗
17、涤完成后，将信号TP变换到漂洗状态，然后变换到甩干，甩干结束后将TP置零，以及输出状态置一。然后等待下次洗涤。CLK主分频器洗涤定时器水流控制器正反向控制主分频器四、心得体会这次EDA对我来说是一项很大的挑战，看到题目后几乎没有思路，翻阅教材，看了下自动洗衣机那张的讲解，有了眉目，但是设计的内容过于庞杂，很难下手。这时候，我选择从已有的程序着手，先看懂，然后和同学讨论思路，最后形成了这个作业。做仿真波形的时候，就是验证结论的时候，过程还算顺利。通过这次作业，我觉得许多困难的事，需要借鉴已有的经验，请查阅资料，和同学交流讨论，就基本可以完成。五、 参考文献1 潘松著.EDA技术实用教程(第二版). 北京：科学出版社,2005.2 康华光主编.电子技术基础 模拟部分. 北京：高教出版社,2006.3 阎石主编.数字电子技术基础. 北京：高教出版社,2003.4 赵岩岭 刘春等.在MAXplus平台下用VHDL进行数字电路设计. 西安：西电出版社，20055 无忧电子开发网
