基于FPGA技术的微波炉控制器

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1、专业资料**大学**学院现代电子系统设计**系（院）**专业题目：基于FPGA技术的微波炉控制器学生姓名：班级：学号：指导教师：完成日期：年月word完美格式专业资料摘要本文介绍了应用FPGA芯片和硬件描述语言（VHDL）设计微波炉控制器系统的方法。系统使用VHDL编程实现各底层模块的功能，顶层的设计采用图形输入完成。本文主要阐述模块化设计的思想和状态图的描述方法，以及它们在硬件描述语言中的应用，并展示了其在QuartusⅡ开发系统下的仿真结果和烧写到EPM570T100C5后的现象。主要有以下几个模块：状态控制器KZQ、数据装载

2、器ZZQ、烹调计时器JSQ、显示译码器YMQ47以及分频器和动态显示电路。该控制器具有系统复位、状态控制、时间设定、烹饪计时、动态显示译码等功能。关键字：FPGA;VHDL;微波炉；控制器；状态图；定时器word完美格式专业资料目录1.绪论11.1任务的提出11.2设计的基本要求11.3设计的目的和意义12.系统总体设计22.1系统总体方案设计22.2系统功能模块描述（具体的电路图和VHDL设计文件将在附件中给出）23.系统详细设计23.1状态控制器KZQ的设计23.2数据装载器ZZQ的设计53.3烹调计时器JSQ的设计53.4显

3、示译码器YMQ47的设计54系统仿真64.1状态转换控制器KZQ仿真图64.2数据装载器ZZQ仿真图64.3计时器JSQ仿真74.4显示译码器YMQ47仿真图85.设计总结86.参考文献87.附件97.1整体的原理图97.2各个基本模块的VHDL语言97．2.1分频器97.2.2控制器KZQ107.2.3装载器ZZQ117.2.4计时器JSQ，和其中需用到的DCNT6和DCNT10127.2.5译码器YMQ47157.2.6动态显示电路需要用到的DCNT4和decoder15word完美格式专业资料1.绪论随着人民生活水平的提高，

4、微波炉开始进入越来越多的家庭，它给人们的生活带来了极大的方便。它省事、省电、方便和卫生。作为现代的烹饪工具，微波炉控制器体现着它的重要性能指标。目前大部分微波炉控制器采用单片机进行设计，电路比较复杂，性能不够灵活。本文采用先进的EDA技术，利用QuartusⅡ工作平台和VHDL设计语言，设计了一种新型的微波炉控制器系统。该控制器具有系统复位、状态控制、时间设定、烹饪计时、动态显示译码等功能。1.1任务的提出设计一个微波炉控制器1.2设计的基本要求（1）七段数码管及发光二极管完成微波炉的定时及状态显示；（2）控制器的输入信号包括定时

5、控制信号、定时数据的输入、复位信号、开始煮饭的控制信号等；（3）其他（我们自己添加了测试数码管是否能够正常显示的TEST信号）。1.3设计的目的和意义目前大部分微波炉控制器采用单片机进行设计，电路比较复杂，性能不够灵活。本文采用先进的EDA技术，利用QuartusⅡ工作平台和VHDL设计语言，设计了一种新型的微波炉控制器系统。该控制器具有系统复位、状态控制、时间设定、烹饪计时、动态显示译码等功能。word完美格式专业资料2.系统总体设计2.1系统总体方案设计根据该微波炉控制器的功能设计要求，本系统可由以下6个模块组成：1.分频器；

6、2.状态控制器KZQ；3.数据装载器ZZQ；4.烹调计时器JSQ；5.显示译码器YMQ47；6.动态显示电路。其内部组成原理图如图1所示。图12.2系统功能模块描述（具体的电路图和VHDL设计文件将在附件中给出）各个模块的功能介绍（1）分频器fenpinqi模块的功能是实现对实验箱上的50Mhz的分频，是整个系统能够正常显示的基础。word完美格式专业资料(2)状态控制器KZQ的功能是控制微波炉工作过程中的状态转换，并发出有关控制信息；输入信号为CLK、TEST、START、SET_T、RESET和DONE，输出信号为LD_DON

7、E、LD_CLK、LD_8888和COOK信号。（3)数据装载器ZZQ的功能是根据KZQ发出的控制信号选择定时时间、测试数据或烹调完成信息的装入。(4)计时器JSQ的功能是负责烹调过程中的时间递减计数，并提供烹调完成时的状态信号供KZQ产生烹调完成信号。(5)显示译码器YMQ47的功能就是负责将各种显示信息的BCD转换成七段数码管显示的驱动信息编码。需要译码的信息有：数字0～9，字母d、o、n、E。(6)动态显示电路的功能是将显示译码器YMQ47驱动信息编码在数码管有限的条件下显示出来。word完美格式专业资料3.系统详细设计3.

8、1状态控制器KZQ的设计状态控制器KZQ的功能是控制微波炉工作过程中的状态转换，并发出有关控制信息，因此我们可用一个状态机来实现它。经过对微波炉工作过程中的状态转换条件及输出信号进行分析，我们可得到其状态转换图如图2所示，其输入、输出端口如图3所示