vhdl微波爐控制器課程設(shè)計--數(shù)字微波爐控制器-閱讀頁
2025-01-27 03:49本頁面
【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： 數(shù)據(jù)裝載器，它本質(zhì)上就是一個三選一的數(shù)據(jù)選擇器。由于裝入測試的數(shù)據(jù)可以用 4個 8作為顯示測試信息數(shù)據(jù)，經(jīng)過八個譯碼器譯碼后顯示測試信息編碼。 通過上述分析，該模塊的主要程序可實現(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)知識可知，計數(shù)的功能是累計輸入脈沖的個數(shù)，實現(xiàn)計數(shù)功能的數(shù)字電路即計數(shù)器，被計數(shù)的脈沖可以是周期性脈沖，也可以是非周期性脈沖，通常加在計數(shù)器的時鐘脈沖輸入端，作為計數(shù)器的時鐘脈沖。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 LOAD 為高電平時完成信號的載入； COOK 信號為高電平時， 在每個時鐘周期的上升沿進(jìn)行減法計數(shù) 。 控制模塊的實現(xiàn) 綜合上述分析，對該控制模塊進(jìn)行完整設(shè)計，連線圖如下： 其中，輸入信號 CLK 為時鐘輸入信號，時鐘上升沿敏感； TEST 為數(shù)碼顯示管 測試信號，高電平有效，用于測試顯示管是否正常工作； SETUP 為烹調(diào)時間設(shè)置時間，高電平有效時允許設(shè)置烹調(diào)時間； DATAIN 為數(shù)據(jù)輸入信號，用于設(shè)置烹調(diào)時間的長短； START 為烹調(diào)開始的控制信號，高電平有效時開始烹調(diào)； RESET 為復(fù)位信號，高電平有效時系統(tǒng)復(fù)位。他們分別接 8 位 LCD 的搞死為，動態(tài)地顯示完成烹調(diào)所剩的時間以及測試狀態(tài)信息“ 8888”。 控制器根據(jù)輸入信號和自身當(dāng)時所處的狀態(tài)完成狀態(tài)的轉(zhuǎn)換和輸出相應(yīng)的控制信號。 仿真結(jié)果如圖： 分析該仿真文件，可以看到，當(dāng)測試信號 TEST 為高電平有效時，測試輸出信號 LOAD_TEST為高電平 ；否則，當(dāng)時間設(shè)置信號 SETUP為高電平時，對應(yīng)的指示信號 LOAD_SET 輸出高電平；當(dāng)烹飪開始信號 START 信號為高電平時，對應(yīng)輸出 COOK 為高電平；當(dāng)復(fù)位信號 RESET 為高電平時，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，對文件進(jìn)行編譯，編寫測試平臺文件進(jìn)行仿真： 其中，輸入信號 LOAD_DONE 為高電平時，輸出烹調(diào)完畢的狀態(tài)信息數(shù)據(jù)； LOAD_SET 為高電平時，輸出設(shè)置的烹調(diào) 時間數(shù)據(jù)； LOAD_TEST 為高電平時，輸出測試數(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。 烹飪計時器的仿真 完成計時器子模塊 VHDL 源程序文件輸入后，保存文件，對文件進(jìn)行編譯，編寫測試平臺文件進(jìn)行仿真： 其中， 輸入信號 LOAD 為高電平時完成信號的載入； COOK 信號為高電平時， 在每個時鐘周期的上升沿進(jìn)行減法計數(shù)。 仿真結(jié)果如下圖： 由以上仿真結(jié)果可以看到，該 JSQ 模塊實現(xiàn)了烹調(diào)計時的定時作用 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，然后進(jìn)行仿真，調(diào)試，以 Altium NB1 實驗箱 實驗系統(tǒng)為硬件平臺，實現(xiàn)了一個簡單的微波爐控制器系統(tǒng)的設(shè)計。設(shè)計的重點主要在系統(tǒng)的規(guī)劃以及程序的設(shè)計與調(diào)試上，要做到鍵盤與 LCD， LED 燈的一體化，需要在鍵位設(shè)置時進(jìn)行準(zhǔn)確的設(shè)計，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，因為需要測試的結(jié)果很多，有些結(jié)果無法預(yù)料，無法在仿真中看到。由于本身能力和實驗器材的限制，無法在系統(tǒng)中建 立完善的體制， 只是實現(xiàn)了一個微波爐控制器的基本功能。
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