1. 研究目的与意义
随着科学技术的不断发展,传统的劳动力已经不能满足人们日益增长的物质需求。
许多电子产品的诞生以及机械化等发展逐步替代了传统的劳动力。
从最初的家电发展到如今自动化的同时已经更加智能化,智能洗衣机等已经成为了人们生活不可缺少的一部分。
2. 课题关键问题和重难点
本课题是基于VerilogHDL基础上洗衣机控制电路的设计,必须先对VerilogHDL的逻辑电路图、逻辑表达式等有所了解,还有对相关软件使用和代码的理解方面的难点和为题外,还有一些需要去解决关键点:
1、了解洗衣机的基本功能和整体的架构,包括洗衣机的进水、洗涤、漂洗、排水和脱水等。这些功能所需的控制开关,每个功能所需要的时间等,都需要合适的一个定量和合理的设计。
2、实现洗衣机控制电路需要各个模块组合完成整体的控制电路。如何设计搭建各个模块,每个模块所需要承担的各个功能以及如何使各个模块间完成接口的连接,最后完成电路的仿真和验证都需要更加深入分析和解决。
3. 国内外研究现状(文献综述)
使用VerilogHDL硬件描述语言实现洗衣机控制电路的设计,首先要对VerilogHDL要有一定的了解和学习。从语言特点和建模应用两个方面出发,通过查阅资料和阅读书籍可对VerilogHDL有基本概念进行了全面的了解,从每一种语言结构所提供了大量的例子,并且举例说明了如何使用多种语言结构来构造硬件模型对学习有很大的帮助。
通过查找文献可知现场可编程逻辑阵列(FPGA)的应用对洗衣机控制电路的设计有很帮助。FPGA所具备的众多优点使其在未来的信息家电和智能极爱的那中拥有极其广阔的应用前景,因此积极研究FPGA在家电控制方面的应用有巨大的价值。简化的FPGA基本结构由6部分组成,分别为可编程输入/输出单元、基本可编程逻辑单元、嵌入式块ARM、丰富的布线资源、底层嵌入功能单元和内嵌专用硬件核等。FPGA的入门以及灵活使用,通过参考文献一些实例的讲解和分析,生动地从学者的角度出发,使学者更加深入了解其应用。从发现问题、分析问题和解决问题方面进行解析。
通过了解,设计电路所使用的芯片和平台也有所不同。DEO平台是友晶公司针对大学教研和教学而推出的FPGA平台,有灵活可靠的外围接口。可利用此平台完成洗衣机控制电路的设计。在芯片选择方面使用CycloneII系列中的EP3C15E484C6芯片就可基本满足本次课题的设计。
4. 研究方案
本课题是针对洗衣机的控制器设计,必须对洗衣机有所了解,不同洗衣机所具有的功能和各个模块都不同。
调查和查阅资料确定所设计的控制电路完成的功能,完成各个模块的分析和设计并确定模块所适合的参数定量,如正反转、停止、脱水等时间,以及电机在不同模式下的转速。
完成调研确定设计方案,通过VerilogHDL实现方案的仿真和验证。
5. 工作计划
第1周: 查找关于VerilogHDL与FPGA的相关文献和资料,翻译相关文献。
第2周: 撰写开题报告,通过文献和资料的查阅完成课题的计划与准备。
第3周: 熟悉相关的应用软件,通过培训学会使用相关软件,完成电路系统的总体设计和规划。
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