【正文】 COOK=39。 COOK=39。 復(fù)位 LD_DONE=39。 END PROCESS。139。 SET_T非它前之狀態(tài) END IF。 ELSIF SET_T39。 PROCESS(SET_T,RESET) 設(shè)置時(shí)間和復(fù)位進(jìn)程 BEGIN IF RESET = 39。 END IF。139。 END IF。EVENT AND KEY(1) = 39。 ELSE DATATMP(11 DOWNTO 8) = DATATMP(11 DOWNTO 8) + 1。 IF KEY(2)39。 THEN 設(shè)置分的十位 IF DATATMP(15 DOWNTO 12) = 0101 THEN 5自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到0 DATATMP(15 DOWNTO 12) = 0000。)。 PROCESS(RESET,KEY) 復(fù)位和輸入的進(jìn)程 BEGIN 可以讓輸入4位數(shù)字 顯示時(shí)間 IF RESET = 39。139。139。SIGNAL NXT,CUR:STATES。16位數(shù)據(jù) LED_SET_T:OUT STD_LOGIC。 完成信號(hào) COOK:OUT STD_LOGIC。 時(shí)間設(shè)置信號(hào) START:IN STD_LOGIC。USE 。但是由于在很多方面都沒有經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)中遇到了很多困難，今后將努力克服自己在完成課程設(shè)計(jì)過(guò)程中暴露出來(lái)的不足之處。在課程設(shè)計(jì)期間，在溫習(xí)舊知識(shí)的同時(shí)，還學(xué)習(xí)了許多新的東西，把他們運(yùn)用到這次設(shè)計(jì)中，加深了對(duì)之前學(xué)到的知識(shí)的理解。首先按下TEST,顯示8888則測(cè)試模式運(yùn)行正常；按下SET_T設(shè)置時(shí)間，LED[1]亮，再輸入所學(xué)要的時(shí)間，再次按下SET_T關(guān)閉設(shè)置時(shí)間，LED[1]滅；按下START,開始計(jì)時(shí)，LED[0]、COOK亮，當(dāng)時(shí)間回到0000時(shí)，燈全滅，完成試驗(yàn)。本次試驗(yàn)所用的硬件平臺(tái)是ACEX1K系列的EP1K30TC1443。從仿真波形中可看出，按下RESET,所有信號(hào)復(fù)位為零，按下TEST，顯像管顯示8888，按下SET_T后KEY輸入有效，MIN和SEC顯示輸入值，KEY輸入完成并按下SET_T，表示設(shè)置時(shí)間完成，再按下START，開始烹飪并進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，MIN和SEC顯示剩余時(shí)間，此時(shí)輸出COOK變?yōu)楦唠娖?。本次程序編寫調(diào)試軟件平臺(tái)是Quartus II 。圖6 計(jì)時(shí)器模塊原理圖計(jì)時(shí)器模塊的框圖如圖7所示。當(dāng)L_TEST有效時(shí)，輸出數(shù)碼管測(cè)試數(shù)據(jù)。TEST/LD_CLKX/LD_TESTDONE/LD_DONE圖4 狀態(tài)控制器狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖減法計(jì)數(shù)定時(shí)狀態(tài)T完成信息顯示狀態(tài)T烹調(diào)時(shí)間設(shè)置狀態(tài)T顯示譯碼測(cè)試狀態(tài)T 圖中，當(dāng)RESET信號(hào)有效時(shí)，系統(tǒng)復(fù)位清零；輸入/輸出對(duì)應(yīng)烹調(diào)時(shí)間設(shè)置、顯示譯碼測(cè)試、完成信號(hào)顯示和減法計(jì)數(shù)定時(shí)四種狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換。TEST/LD_TESTRESET初 始狀 態(tài)IDLESET_CLOCKLAMP_TESTDONE_MSGTIMERSTARTamp。當(dāng)LD_DONE有效時(shí)，輸出烹調(diào)結(jié)束數(shù)據(jù)。烹調(diào)結(jié)束，系統(tǒng)恢復(fù)初始狀態(tài)。其中，CLK為時(shí)鐘輸入信號(hào)，時(shí)鐘上升沿敏感；RESET為復(fù)位信號(hào)，高電平有效時(shí)系統(tǒng)復(fù)位清零；TEST為數(shù)碼顯示管測(cè)試信號(hào)，高電平有效系統(tǒng)顯示8888；SET_T高電平有效時(shí)允許設(shè)置烹飪時(shí)間；KEY為定時(shí)時(shí)間輸入信號(hào)，用于設(shè)置烹飪時(shí)間的長(zhǎng)短，其高到低分別表示時(shí)間分、秒的十位、個(gè)位；START為烹調(diào)開始信號(hào)，高電平有效時(shí)開始烹調(diào)；輸出信號(hào)COOK指示微波爐狀態(tài)，高電平時(shí)表示烹調(diào)進(jìn)行時(shí)；SEC0 、SECMIN0、MIN1分別表示秒個(gè)位、秒十位、分個(gè)位、分十位。（4）時(shí)間顯示電路：采用4位7段顯示數(shù)碼管顯示,并由芯片直接驅(qū)動(dòng)。系統(tǒng)要求分析及初步方案的確定：根據(jù)系統(tǒng)的基本要求，著重應(yīng)考慮如下問(wèn)題： （1）計(jì)時(shí)電路的設(shè)計(jì)：芯片內(nèi)部產(chǎn)生和外部提供。調(diào)研：課題現(xiàn)狀并和相同或相近課題進(jìn)行比較。第三章 總體設(shè)計(jì)第一節(jié) 課題的主要內(nèi)容及基本要求要求采用EDA技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)微波爐控制器，可完成以下功能：（1）可控制烹調(diào)的開關(guān)；（2）可設(shè)置烹調(diào)時(shí)間，（假設(shè)系統(tǒng)最長(zhǎng)的烹調(diào)時(shí)間為59分59秒）；（3）可顯示烹調(diào)的剩余時(shí)間。VHDL通過(guò)這三種描述方法或稱描述風(fēng)格，從不同的側(cè)面描述結(jié)構(gòu)體的行為方式。數(shù)據(jù)流描述主要是指非結(jié)構(gòu)化的并行語(yǔ)句描述；是建立在用并行信號(hào)賦值語(yǔ)句描述基礎(chǔ)上的。在VHDL結(jié)構(gòu)體中這種不同的描述方式或者說(shuō)建模方法，通?？蓺w納為行為（Behavioral）級(jí)描述、數(shù)據(jù)流（Dataflow）級(jí)描述和結(jié)構(gòu)（Structural）級(jí)描述。四、VHDL的描述風(fēng)格設(shè)計(jì)實(shí)體的邏輯功能由VHDL的結(jié)構(gòu)體具體描述。 進(jìn)程process、結(jié)構(gòu)體可以包含相連的多個(gè)進(jìn)程process或者組建ponent等其他并行結(jié)構(gòu)。當(dāng)定義了一個(gè)設(shè)計(jì)的實(shí)體之后，其他實(shí)體可以利用該實(shí)體，也可以開發(fā)一個(gè)實(shí)體庫(kù)。（1）要求的功能模塊劃分；（2）VHDL的設(shè)計(jì)描述（設(shè)計(jì)輸入）；（3）代碼仿真模擬（前仿真）；（4）計(jì)綜合、優(yōu)化和布局布線；（5）布局布線后的仿真模擬（后仿真）；（6）設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)（下載到目標(biāo)器件）。（五）靈活性VHDL最初是作為一種仿真標(biāo)準(zhǔn)格式出現(xiàn)的，有著豐富的仿真語(yǔ)句和庫(kù)函數(shù)。（三）獨(dú)立性VHDL的硬件描述與具體的工藝技術(shù)和硬件結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)。VHDL是一種設(shè)計(jì)、仿真和綜合的標(biāo)準(zhǔn)硬件描述語(yǔ)言。一、VHDL的特點(diǎn)應(yīng)用VHDL進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，有以下幾方面的特點(diǎn)。1993年該標(biāo)準(zhǔn)增修為IEEE1164標(biāo)準(zhǔn)。與SDL（Software Description Language）相似，經(jīng)歷了從機(jī)器碼（晶體管和焊接）、匯編（網(wǎng)表）、到高級(jí)語(yǔ)言（HDL）的過(guò)程。本章在VHDL的特性之后，從這兩個(gè)角度簡(jiǎn)要介紹VHDL的語(yǔ)法基礎(chǔ)。多種技術(shù)的融合，系統(tǒng)的功能復(fù)合化程度越來(lái)越高；對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法學(xué)和工具的要求更高；系統(tǒng)設(shè)計(jì)日趨軟件硬化、硬件軟化，并使兩者得到了有機(jī)的融合，形成了更為強(qiáng)大的ESDA（ Electronic System Design Automation ）。目前大部分微波爐控制器采用單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，帶南路比較復(fù)雜性能不夠靈活。為此，設(shè)計(jì)一個(gè)高質(zhì)量的微波爐控制系統(tǒng)是非常有必要的。經(jīng)過(guò)60年的發(fā)展，微波爐已經(jīng)成為人們?nèi)沼蒙钪械谋夭豢缮俚膹N房電器，大大降低了家庭婦女的工作量和工作強(qiáng)度。洋品牌在早期的微波爐市場(chǎng)份額，幾乎占據(jù)了絕大部分的市場(chǎng)。早期微波爐尺碼龐大，所以主要在大型餐廳和食物市場(chǎng)使用。微波爐的運(yùn)作機(jī)制為微波在水中能產(chǎn)生摩擦熱的原理。中國(guó)微波爐市場(chǎng)經(jīng)過(guò)前幾年的洗牌，已由前幾年的300多家減少至目前的100多家，其中在市場(chǎng)上可統(tǒng)計(jì)的僅30多家。2000年，美的介入，迅速崛起成為行業(yè)第三，三星也逐漸退出市場(chǎng)。三、產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)隨著人們生活水平的提高和信息化的發(fā)展，家用電器層出不窮，各種功能也越來(lái)越完善，其中微波爐是現(xiàn)代家庭的必備產(chǎn)品，它的質(zhì)量和性能的高低,將會(huì)極大的影響人們的生活水平和質(zhì)量。他省時(shí)、省電、方便和衛(wèi)生，作為現(xiàn)代的烹飪工具，微波爐的控制器體現(xiàn)著他的重要性能指標(biāo)。同時(shí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，共享IP知識(shí)產(chǎn)權(quán)的開放式系統(tǒng)設(shè)計(jì)成為新模式，芯片工藝物理設(shè)計(jì)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)相分離，使用戶系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可直接從事芯片設(shè)計(jì)。從宏觀的角度看，VHDL的語(yǔ)法構(gòu)成了程序的各組成部分；微觀上看VHDL的語(yǔ)法是各種語(yǔ)句的運(yùn)用細(xì)節(jié)。主要用于描述離散電子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和行為。它也是美國(guó)國(guó)防部標(biāo)準(zhǔn)（MILSTD454L）。VHDL與VerilogHDL一起成為業(yè)界主選的硬件描述語(yǔ)言。并且具有多層次的設(shè)計(jì)描述功能，支持設(shè)計(jì)庫(kù)和可重復(fù)使用的元件生成。此外，通過(guò)更換庫(kù)再重新綜合很容易移植為ASIC設(shè)計(jì)。（四）可操作性由于VHDL具有類屬描述語(yǔ)句和子程序調(diào)用等功能，對(duì)于已完成的設(shè)計(jì)，在不改變?cè)闯绦虻臈l件下，只需改變端口類屬參量或函數(shù)，就能輕易地改變?cè)O(shè)計(jì)的規(guī)模和結(jié)構(gòu)。二、VHDL的設(shè)計(jì)步驟采用VHDL的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，一般有以下6個(gè)步驟。VHDL將一個(gè)設(shè)計(jì)稱為一個(gè)實(shí)體Entity（元件、電路或者系統(tǒng)），并且將它分成外部的可見部分（實(shí)體名、連接）和內(nèi)部的隱藏部分（實(shí)體算法、實(shí)現(xiàn)）。而內(nèi)部的實(shí)體算法或?qū)崿F(xiàn)則由結(jié)構(gòu)體Architecture來(lái)描述。結(jié)構(gòu)體可以包含一個(gè)或者多個(gè)進(jìn)程或者組件。對(duì)于相同的邏輯行為可以有不同的語(yǔ)句表達(dá)方式。（二）數(shù)據(jù)流級(jí)描述將數(shù)據(jù)看成從設(shè)計(jì)的輸入端流到輸出端，反映從輸入數(shù)據(jù)到輸出數(shù)據(jù)所發(fā)生的立即變換。結(jié)構(gòu)級(jí)描述方式采用了結(jié)構(gòu)化、模塊化的設(shè)計(jì)思想，適合于大型復(fù)雜性設(shè)計(jì)。在實(shí)際應(yīng)用中，為了能兼顧整個(gè)設(shè)計(jì)的功能、資源和性能幾方面的因素，通常將以上三種描述方式混合使用。分析：課題的任務(wù)、要求、原理和使用條件等。工作時(shí)首先進(jìn)行烹調(diào)時(shí)間設(shè)置，并使用數(shù)碼管顯示時(shí)間信息，設(shè)要求最長(zhǎng)的烹調(diào)時(shí)間為59分59秒，時(shí)間設(shè)置完畢后系統(tǒng)自動(dòng)回到初始狀態(tài)；按開始烹調(diào)按鍵進(jìn)入烹調(diào)狀態(tài)，時(shí)間顯示數(shù)碼管按每秒減1的倒計(jì)時(shí)方式顯示剩余烹調(diào)時(shí)間；烹調(diào)結(jié)束后，系統(tǒng)回到復(fù)位狀態(tài)。 （3）數(shù)碼管狀態(tài)的檢測(cè)：設(shè)置數(shù)碼管檢測(cè)按鍵，按動(dòng)該按鍵后，數(shù)碼管能夠顯示“8888”的信息。微波爐控制器的系統(tǒng)框圖如圖1所示。按下開始鍵START,系統(tǒng)進(jìn)入烹調(diào)狀態(tài)，C