EDA报告wwy

成绩评定表学生姓名王文月班级学号1203030204专业电子信息工程课程设计题目洗衣机时控电路评语组长签字：成绩日期2015年3月10日课程设计任务书学院信息科学与工程学院专业电子信息工程学生姓名王文月班级学号1203030204课程设计题目洗衣机时控电路一、内容及要求：利用所学的EDA设计方法设计洗衣机时控电路，熟练使用使用QUARTUSⅡ应用软件，进一步学习使用VHDL语言、原理图等EDA设计方法进行综合题目的方法。1、调试底层模块,并时序仿真。2、设计顶层模块,并时序仿真。3、撰写课程设计报告。二、功能要求：1、洗衣机工作时间可在1～15分钟任意设定（正分钟数）；2、规定电动机运行规律为正转20s.停10s.反转20s.停10s.再正转20s，以后反复运行；3、要求能显示洗衣机剩余工作时间，每当电机运行1分钟，显示计数器自动减1，直到显示器为“0”时，电机停止运转；4、电机正转和反转要有指示灯指示。三、进度安排：课程设计时间为10天（2周）1、调研、查资料1天。2、总体方案设计2天。3、代码设计与调试5天。4、撰写报告1天。5、验收1天。指导教师：2015年3月2日专业负责人：2015年3月2日学院教学副院长：2015年3月2日目录1概述...................................................11.1设计背景和意义..............................................11.2设计任务....................................................11.3设计要求....................................................22原理设计及层次划分.....................................22.1工作原理....................................................22.2层次划分....................................................23软件设计...............................................33.1洗衣状态控制模块代码设计....................................33.2洗衣时间模块代码设计........................................33.3时间显示模块代码设计........................................43.4时间转换模块代码设计........................................53.5洗衣状态显示模块代码设计....................................53.6顶层设计模块模块代码设计....................................64仿真及测试.............................................84.1洗衣状态控制模块仿真........................................84.2洗衣时间模块仿真............................................84.3时间显示模块仿真............................................94.4时间转换模块仿真...........................................104.5洗衣状态显示模块仿真.......................................104.6顶层设计模块模块仿真.......................................115总结..................................................126参考文献..............................................1311概述1.1设计背景和意义人类社会已进入到高度发达的信息化社会，信息社会的发展离不开电子产品的进步。现代电子产品在性能提高、复杂度增大的同时，价格却一直呈下降趋势，而且产品更新换代的步伐也越来越快，实现这种进步的主要因素是生产制造技术和电子设计技术的发展。前者以微细加工技术为代表，目前已进展到深亚微米阶段。后者的核心就是EDA技术，EDA是指以计算机为工作平台，融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制成的电子CAD通用软件包，主要能辅助进行三方面的设计工作：IC设计,电子电路设计,PCB设计。它的基本特征是：设计人员按照“自顶向下”的设计方法，对整个系统进行方案设计和功能划分，系统的关键电路用一片或几片专用集成电路(ASIC)实现，然后采用硬件描述语言(HDL)完成系统行为级设计，最后通过综合器和适配器生成最终的目标器件。1.2设计任务利用所学的EDA设计方法设计洗衣机时控电路，使其满足：1、洗衣机工作时间可在1～15分钟任意设定（正分钟数）；2、规定电动机运行规律为正转20s.停10s.反转20s.停10s.再正转20以后反复运行；3、要求能显示洗衣机剩余工作时间，每当电机运行1分钟，显示计数器自动减1，直到显示器为“0”时，电机停止运转；4、电机正转和反转要有指示灯指示。1.3设计要求利用所学的EDA设计方法设计洗衣机时控电路，熟练使用使用QUARTUSⅡ应用软件，进一步学习使用VHDL语言、原理图等EDA设计方法进行综合题目的方法。1、调试底层模块,并时序仿真；2、设计顶层模块,并时序仿真；3、撰写课程设计报告。22原理设计及层次划分2.1工作原理洗衣机时控电路，主要思想就是时间控制洗衣机的工作状态，设计该电路得有如下功能，时间设置，剩余时间显示，洗衣状态控制，洗衣状态显示等。其中为了将洗衣时间与时间显示模块连接方便，增加时间转换模块，将二进制的时间转化为BCD码。所以电路大概分一下5部分：（1）洗衣时间控制电路（2）时间转换电路（3）时间显示电路（4）洗衣机状体控制电路（5）洗衣机状态显示电路，在设计上为5个模块。其中，洗衣时间控制模块可以完成时间的设置、剩余时间的计算以及使能洗衣机状态控制模块。输出的剩余的时间在时间转换模块中作为输入，通过此模块完成二进制数到BCD码的转换，经转换后输出到时间显示模块，最终实现洗衣时间的显示。而洗衣时间控制模块亦决定了洗衣机状态控制模块的工作与否，当剩余时间不为零时，该模块工作，即以60s为周期不断循环正转、暂停、反转、暂停的状态，并输出到状态显示模块通过led灯的亮灭显示其状态。2.2层次划分洗衣机时控电路由1个顶层模块和5个底层模块组成。图2.1洗衣机时控电路层次图顶层设计模块洗衣状态控制模块时间显示模块时间转换模块洗衣时间模块洗衣状态显示模块完成洗衣机时间显示功能完成洗衣机状态显示功能33软件设计3.1洗衣状态控制模块代码设计libraryIEEE;useIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;useieee.std_logic_unsigned.all;entitytime_60isport(clock:instd_logic;--周期为1sen:instd_logic;--由洗衣倒计时判断是否启用q1,q0:outstd_logic;jian:outstd_logic);endentity;architecturebehavoftime_60issignaljian1:std_logic;beginprocess(clock,en)variablecount:integerrange0to61:=61;beginifen='1'thenifclock'eventandclock='1'thenq1='0';q0='1';jian1='0';count:=count-1;ifcount=40andcount30thenq1='0';q0='0';elsifcount=30andcount10thenq1='1';q0='0';elsifcount=10andcount0thenq1='0';q0='0';elsifcount=0thenq1='0';q0='0';jian1='1';endif;endif;endif;endprocess;jian=jian1;endbehav;3.2洗衣时间模块代码设计libraryIEEE;useIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;useieee.std_logic_unsigned.all;entitytime_washisport(set_time:instd_logic_vector(3downto0);start:instd_logic;4clock2:instd_logic;time_rem:outstd_logic_vector(3downto0);time_end:outstd_logic);endentity;architecturebehavoftime_washissignaltime_c:std_logic_vector(3downto0);beginprocess(start,clock2)beginifstart='1'thenifclock2'eventandclock2='1'thentime_c=set_time;iftime_c0thentime_c=time_c-1;time_end='1';time_rem=time_c;elsiftime_c=0thentime_end='0';time_rem=time_c;endif;endif;endif;endprocess;endbehav;3.3时间显示模块代码设计libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entityshowtimeisport(show_time:instd_logic_vector(3downto0);a,b,c,d,e,f,g:outstd_logic);endentity;architecturebehavofshowtimeissignaltemp:std_logic_vector(6downto0);beginprocess(show_time)begincaseshow_timeiswhen0000=temp=0111111;when0001=temp=0000110;when0010=temp=1011011;when0011=temp=1001111;when0100=temp=1100110;when0101=temp=1101101;5when0110=temp=1111101;when0111=temp=0000111;when1000=temp=1111111;when1001=temp=1101111;whenothers=temp=0000000;endcase;endprocess;a=temp(6);b=temp(5);c=temp(4);d=temp(3);e=temp(2);f=temp(1);g=temp(0);endbehav;3.4时间转换模块代码设计libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entitytime_transisport(remin_time:instd_logic_vector(3downto0);shiwei,ge