vhdl微波爐控制器課程設(shè)計(jì)--數(shù)字微波爐控制器-閱讀頁(yè)
2025-01-27 03:49本頁(yè)面
【正文】 ETUP=39。 THEN NEXT_STATE=SETTING。139。139。 COOK=39。 END IF。139。 LOAD_DONE=39。 ELSE NEXT_STATE=COUNTER。139。 生成的控制模塊相應(yīng)的電路符號(hào)： 數(shù)據(jù)裝載器，它本質(zhì)上就是一個(gè)三選一的數(shù)據(jù)選擇器。由于裝入測(cè)試的數(shù)據(jù)可以用 4個(gè) 8作為顯示測(cè)試信息數(shù)據(jù)，經(jīng)過八個(gè)譯碼器譯碼后顯示測(cè)試信息編碼。 通過上述分析，該模塊的主要程序可實(shí)現(xiàn)如下： PROCESS(DATA1,LOAD_LED,LOAD_SET,LOAD_DONE) IS CONSTANTTEST8: STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0):=X8888。 VARIABLE TEMP:STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0)。 TEMP:=LOAD_LED amp。 LOAD_SET。 WHEN 010 = DATA2=COOKED。 WHEN OTHERS= NULL。 END PROCESS。 由所學(xué)知識(shí)可知，計(jì)數(shù)的功能是累計(jì)輸入脈沖的個(gè)數(shù)，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能的數(shù)字電路即計(jì)數(shù)器，被計(jì)數(shù)的脈沖可以是周期性脈沖，也可以是非周期性脈沖，通常加在計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖輸入端，作為計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖。EVENT AND CLK=39。)THEN IF(TIME1(3 DOWNTO 0)=0000)THEN TIME1(3 DOWNTO 0)=1001。 IF(TIME1(11 DOWNTO 8)=0000)THEN TIME1(11 DOWNTO 8)=1001。 ELSE TIME1(15 DOWNTO 12)=TIME1(15 DOWNTO 12)1。 ELSE TIME1(11 DOWNTO 8)=TIME1(11 DOWNTO 8)1。 ELSE TIME1(7 DOWNTO 4)=TIME1(7 DOWNTO 4)1。 ELSE TIME1(3 DOWNTO 0)=TIME1(3 DOWNTO 0)1。 END IF。輸入信號(hào) LOAD 為高電平時(shí)完成信號(hào)的載入； COOK 信號(hào)為高電平時(shí)， 在每個(gè)時(shí)鐘周期的上升沿進(jìn)行減法計(jì)數(shù) 。 控制模塊的實(shí)現(xiàn) 綜合上述分析，對(duì)該控制模塊進(jìn)行完整設(shè)計(jì)，連線圖如下： 其中，輸入信號(hào) CLK 為時(shí)鐘輸入信號(hào)，時(shí)鐘上升沿敏感； TEST 為數(shù)碼顯示管 測(cè)試信號(hào)，高電平有效，用于測(cè)試顯示管是否正常工作； SETUP 為烹調(diào)時(shí)間設(shè)置時(shí)間，高電平有效時(shí)允許設(shè)置烹調(diào)時(shí)間； DATAIN 為數(shù)據(jù)輸入信號(hào)，用于設(shè)置烹調(diào)時(shí)間的長(zhǎng)短； START 為烹調(diào)開始的控制信號(hào)，高電平有效時(shí)開始烹調(diào)； RESET 為復(fù)位信號(hào)，高電平有效時(shí)系統(tǒng)復(fù)位。他們分別接 8 位 LCD 的搞死為，動(dòng)態(tài)地顯示完成烹調(diào)所剩的時(shí)間以及測(cè)試狀態(tài)信息“ 8888”。 控制器根據(jù)輸入信號(hào)和自身當(dāng)時(shí)所處的狀態(tài)完成狀態(tài)的轉(zhuǎn)換和輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。 仿真結(jié)果如圖： 分析該仿真文件，可以看到，當(dāng)測(cè)試信號(hào) TEST 為高電平有效時(shí)，測(cè)試輸出信號(hào) LOAD_TEST為高電平 ；否則，當(dāng)時(shí)間設(shè)置信號(hào) SETUP為高電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的指示信號(hào) LOAD_SET 輸出高電平；當(dāng)烹飪開始信號(hào) START 信號(hào)為高電平時(shí)，對(duì)應(yīng)輸出 COOK 為高電平；當(dāng)復(fù)位信號(hào) RESET 為高電平時(shí)，系統(tǒng)復(fù)位，恢復(fù)初始狀態(tài)。 數(shù)據(jù)裝載器的仿真 完成數(shù)據(jù)裝載器子模塊 VHDL 源程序文件輸入后，保存文件，對(duì)文件進(jìn)行編譯，編寫測(cè)試平臺(tái)文件進(jìn)行仿真： 其中，輸入信號(hào) LOAD_DONE 為高電平時(shí)，輸出烹調(diào)完畢的狀態(tài)信息數(shù)據(jù)； LOAD_SET 為高電平時(shí)，輸出設(shè)置的烹調(diào) 時(shí)間數(shù)據(jù)； LOAD_TEST 為高電平時(shí)，輸出測(cè)試數(shù)據(jù)。 仿真結(jié)果如圖： 分析該模塊仿真結(jié)果，由于數(shù)據(jù)裝載器本質(zhì)上即多了選擇譯碼電路。 烹飪計(jì)時(shí)器的仿真 完成計(jì)時(shí)器子模塊 VHDL 源程序文件輸入后，保存文件，對(duì)文件進(jìn)行編譯，編寫測(cè)試平臺(tái)文件進(jìn)行仿真： 其中， 輸入信號(hào) LOAD 為高電平時(shí)完成信號(hào)的載入； COOK 信號(hào)為高電平時(shí)， 在每個(gè)時(shí)鐘周期的上升沿進(jìn)行減法計(jì)數(shù)。 仿真結(jié)果如下圖： 由以上仿真結(jié)果可以看到，該 JSQ 模塊實(shí)現(xiàn)了烹調(diào)計(jì)時(shí)的定時(shí)作用 六、 結(jié)論 該課題是利用 Altium 公司 的 ALTIUM DESIGNER 開發(fā)環(huán)境和軟件，進(jìn)行 VHDL 程序設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行仿真，調(diào)試，以 Altium NB1 實(shí)驗(yàn)箱 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為硬件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)單的微波爐控制器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的重點(diǎn)主要在系統(tǒng)的規(guī)劃以及程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試上，要做到鍵盤與 LCD， LED 燈的一體化，需要在鍵位設(shè)置時(shí)進(jìn)行準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)，通過鍵盤的掃描，消抖和譯碼，達(dá)到一鍵一碼的目的，做到功能的完善。另外在仿真分析上，因?yàn)樾枰獪y(cè)試的結(jié)果很多，有些結(jié)果無(wú)法預(yù)料，無(wú)法在仿真中看到。由于本身能力和實(shí)驗(yàn)器材的限制，無(wú)法在系統(tǒng)中建 立完善的體制， 只是實(shí)現(xiàn)了一個(gè)微波爐控制器的基本功能。
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