北京邮电大学
数字电路与逻辑设计实验
题目：洗衣机控制器
学院：信息与通信工程学院班级：学号：姓名：班内序号日期：2015年11月5日
f一、设计课题的任务要求：
（1）实验目的：
1、熟练掌握VHDL语言和QuartusII软件的使用；2、理解状态机的工作原理和设计方法；3、掌握利用EDA工具进行自顶向下的电子系统设计方法；
（2）实验内容：
基本要求：1、洗衣机的工作步骤为洗衣、漂洗和脱水三个过程，工作时间分别为：洗衣30秒（进水5秒，洗衣15秒，排水5秒，甩干5秒），漂洗25秒（进水5秒，漂洗10秒，排水5秒，甩干5秒），脱水15秒（排水5秒，甩干10秒）；2、用一个按键实现洗衣程序的手动选择：A、单洗涤；B、单漂洗；C、单脱水；D、漂洗和脱水；E、洗涤、漂洗和脱水全过程；3、用发光二极管显示洗衣机的工作状态（洗衣、漂洗和脱水），并倒计时显示每个状态的工作时间，全部过程结束后，应有声音提示使用者；4、用点阵动画显示洗衣机工作过程中进水、波轮或滚筒转动、排水和甩干等的工作情况，四种工作情况的动画显示要有区别且尽可能的形象；5、用一个按键实现暂停洗衣和继续洗衣的控制，暂停后继续洗衣应回到暂停之前保留的状态。提高要求：1、三个过程的时间有多个选项供使用者选择。2、可以预约洗衣时间。3、自拟其它功能。
二、系统设计：
（1）设计思路和分块设计：
实验的目的是模仿洗衣机的功能，设计出洗衣机控制器。包括开关控制，工作暂停，工作模式的选择，工作状态的显示，倒计时工作时间并显示和工作结束报警等功能。将整个控制器分为7个小模块，分别是分频模块、按键模块、控制器、防抖模块、报警模块、点阵显示和数码管译码输出显示，再将各个模块连接起来，实现洗衣机控制器功能。分频模块：选取主时钟频率为1kHz，为了使倒计时输出为1s的时间周期，需要将主频率进行1kHz分频，使得到的频率为1Hz，输入给控制器的时钟。按键模块：有模式选择、暂停和开始3个按键，模式选择可以选择5种洗衣模式，当开始按键按下并且有模式输入时，洗衣机开始工作。当暂停按键按下时，洗衣机暂停工作并保持当前工作状态。防抖模块：按键经过防抖后，可以输出时钟，去除了毛刺即抖动时钟。报警模块：时钟输入为1kHz，当洗衣结束后，报警模块接收到控制器给它的输入信号，会以1000Hz的频率报警，（由于人耳能听到的频率为2020000Hz）
f持续5秒后停止。点阵显示：以1kHz的频率进行扫描，点阵上可以显示稳定的图案，在洗衣过程中分别显r