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1、FPGA课程设计-电风扇的自动定时开关控制器西安邮电学院FPGA课程设计报告题目：电风扇的自动定时开关控制器院系：电子工程学院专业班级：微电子0901学生姓名：导师姓名：起止时间：2012.6.18至2012.6.29FPGA课程设计报告提纲1．任务运用FPGA用FPGA开发板的按键作为输入控制键，用数码管显示当前电风扇自动定时状态（包括：自动开/关，工作定时等）。2．目的运用veriloghdl描述设计，在开发板上实现要求。3．使用环境(软件/硬件环境，设备等)Ep2c35f672c6开发板4．FPGA课程设计详细内容4.1技术规范4.1.1功能定义（1），根据用户需
2、求，通过按键切换来实现风扇定时和普通工作模式。（2）普通工作模式时，由手动开关控制电风扇的开关，即当开关打开时，风扇工作；开关关闭时，风扇停止工作。（3）定时模式时，根据设定定时时间来选择电风扇工作时间，比如10分钟、20分钟、30分钟等，并且同步显示剩余工作时间，但是此时用户仍可以通过开关控制提前关掉电扇。（4）LED上显示当前工作状态：风扇工作亮，停止工作灭。数码管显示总的设定的时间（小时，分钟）和剩余工作时间。4.1.2系统结构框图总体设计可以分为以上几个模块，各模块的功能简要介绍：（1）分频模块：模块的功能是把50MHz的系统时钟转换为1Hz的时钟，和2Hz的时
3、钟。1Hz的时钟供计数模块的使用。2Hz的时钟供输入定时数值的使用。（2）模式选择控制模块：选择需要的工作模式。包括两个模式：定时、普通。（3）自动定时倒计时模块：选择定时模式后，根据键盘的输入值来设定工作时间，在定时时间以内则风扇工作，倒计时结束或开关关闭时风扇自动关闭。（4）显示模块：LED上显示当前工作状态：风扇工作亮，停止工作灭。数码管显示总的设定的时间和剩余工作时间。4.1.3应用范围可以用于控制电扇手动控制电风扇工作或停止，也可以按照设定的时间自动工作或停止。4.1.4引脚描述顶层模块管脚描述（1）输入开关管脚（2）输出显示管脚4.2设计方案4.2.1概述此
4、自动定时控制器，可以实现定时模式和普通模式的切换，一共有六个模块。（1）分频模块：模块的功能是把50MHz的系统时钟转换为1Hz的时钟，和2Hz的时钟。1Hz的时钟供计数模块的使用。2Hz的时钟供输入定时数值的使用。（2）模式选择控制模块：模式选择控制模块：选择需要的工作模式。包括两个模式：定时、普通。（3）自动定时倒计时模块：选择定时模式后，根据键盘的输入值来设定工作时间，在定时时间以内则风扇工作，倒计时结束或开关关闭时风扇自动关闭。（4）显示模块：LED上显示当前工作状态：风扇工作亮，停止工作灭。数码管显示总的设定的时间和剩余工作时间。（5）信号处理模块：该模块的主
5、要作用是在定时没有结束的时候用火仍可以通过开关来控制电扇的关闭。（6）数据输入模块：当赋值信号（fz）有效后可以通过键盘输入定时的时间，确定输入无误后按下启动键（en），风扇开始倒计时。4.2.2顶层模块划分（1）分频模块这个模块的功能是把频率为50MHz的时钟转换为1Hz的时钟，供计时模块的使用。（2）模式选择控制模块：选择需要的工作模式。包括两个模式：自动、手动，op为1时是定时模式，opl为0时是普通模式。若为定时模式风在设定的时间内自动工作，当计时结束时风扇自动停止工作，即计时反馈信号out为0时，风扇自动关闭。若选为手动模式，则在有手动开关key来控制风扇的开
6、关，key为1时风扇工作，为0时停止工作。（3）自动定时倒计时模块：选择定时模式后，根据键盘的输入值来设定工作时间，在定时时间以内则风扇工作，倒计时结束时风扇自动关闭。管脚分配电路设计（4）显示模块：LED上显示当前工作状态：风扇工作亮，停止工作灭。数码管显示总的设定的时间和剩余工作时间。管脚分配电路设计（5）信号处理模块（6）数据输入模块该模块用于用户输入定时时间。4.3功能验证方案4.3功能验证方案可变模值计数器模块项目信号名预期结果实际结果结果比较时钟输入clk_50M20ns时钟信号同左√复位检测rst初始化高电平，等待同左√200ns后变为低电平分频器脉冲进位
7、Clkrst为低电平后，每5同左√个时钟脉冲（为测试方便选用模5分频器）后产生一个高脉冲秒time_sec当clk为高时，加1，同左√从0加到60分time_min当time_sec为高时，同左√time_min.4.4电路设计源代码，功能仿真激励源代码及功能仿真结果报告//顶层模块modulefan(op,clr,clk,key,fz,en,h_1,h_0,m_1,m_0,out,out_3,out_2,out_1,out_0,nclk);inputop,clr,clk,key,fz,en;inputh_1,h_0,m_1,m_0;ou
