洗衣機控制電路開題報告

1、 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告學 生 姓 名： 學 號： 系 別：信息與通信工程系專 業(yè)：電子信息工程設(shè)計(論文)題目：基于fpga的洗衣機控制電路實現(xiàn)指導教師: 2011 年 3 月 8 日 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告1結(jié)合畢業(yè)設(shè)計情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫2000字左右的文獻綜述：文 獻 綜 述1.1 本課題研究的目的和意義洗衣機是利用電能產(chǎn)生機械作用來洗滌衣物的清潔電器。按其額定洗滌容量分為家用和集體用兩類。中國規(guī)定洗滌容量在6kg以下的屬于家用洗衣機：家用洗衣機主要由箱體、洗滌脫水桶（有的洗滌和脫水桶分開）、傳動和控制系統(tǒng)等組成，有的還裝有加熱裝置。洗衣機一般專指使用水作

2、為主要的清洗液體，有別于使用特制清潔溶液，及通常由專人負責的干洗。隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，各種家用電器越來越趨向于全電腦管理，比如洗衣機、電冰箱等。傳統(tǒng)的全自動洗衣機有兩種：一種是機械控制式，一種是程序控制式。利用fpga來控制模擬電機電路能夠大大降低系統(tǒng)成本和功耗。fpga不但節(jié)省能源，而且還具有嵌入式數(shù)字信號處理(dsp)模塊、微控制器和i0接口等功能，完全可以實現(xiàn)家電設(shè)計。fpga是英文field programmable gate array的縮寫，即現(xiàn)場可編程門陣列，它是在pal、gal、epld等可編程器件的基礎(chǔ)上進一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路（asic）領(lǐng)域中的一種半定制

3、電路而出現(xiàn)的,既解決了定制電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點。在這十幾年的發(fā)展過程中，以fpga為代表的數(shù)字系統(tǒng)現(xiàn)場集成技術(shù)取得了驚人的發(fā)展：現(xiàn)場可編程邏輯器件從最初的1200個可利用門，發(fā)展到90年代的25萬個可利用門，乃至當新世紀來臨之即，國際上現(xiàn)場可編程邏輯器件的著名廠商altera公司、xilinx公司又陸續(xù)推出了數(shù)百萬門的單片fpga芯片，將現(xiàn)場可編程器件的集成度提高到一個新的水平。fpga的基本特點主要有：（1）采用fpga設(shè)計asic電路,用戶不需要投片生產(chǎn),就能得到合用的芯片。 （2）fpga可做其它全定制或半定制asic電路的中試樣片。（3）fpga內(nèi)部有豐

4、富的觸發(fā)器和io引腳。 （4）fpga是asic電路中設(shè)計周期最短、開發(fā)費用最低、風險最小的器件之一。 （5）fpga采用高速chmos工藝,功耗低,可以與cmos、ttl電平兼容?？梢哉f,fpga芯片是小批量系統(tǒng)提高系統(tǒng)集成度、可靠性的最佳選擇之一?？删幊踢壿嬈骷?0世紀70年代以來，經(jīng)歷了pla、pal、gal、cpld/fpga幾個發(fā)展階段，其中cpld/fpga屬高密度可編程邏輯器件，fpga產(chǎn)品在邏輯密度、性能和功能上有了極大的提高，同時器件成本也大幅度下降，可編程邏輯技術(shù)已經(jīng)能與asic（專用集成電路）和assp（專用標準產(chǎn)品）爭奪市場，并逐漸呈現(xiàn)出取代asic和assp的趨勢。

5、商用fpga主流產(chǎn)品有xilinx公司spartan-iie；virtex-ii；virtex-ii pro和altera公司的stratix；cyclone產(chǎn)品。從以上對fpga的介紹我們可以看出fpga具有很多的優(yōu)勢，它會在更多的領(lǐng)域中發(fā)展，fpga技術(shù)發(fā)展正朝著以下幾個方向發(fā)展：1、向高密度、高速度、寬頻帶方向發(fā)展2、向低成本、低價格的方向發(fā)展3、向低電壓、低功耗和綠色化方向發(fā)展4、結(jié)構(gòu)化asic5、可編程片上系統(tǒng)sopc6、動態(tài)可重配置drfpga7、單片群集器cod1.2本課題國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀自從1984年美國xilinx公司率先發(fā)明fpga(用戶現(xiàn)場可編程門陣列)的概念以來,fpg

6、a技術(shù)隨著亞微米cmos集成電路制作技術(shù)的成熟不斷深層次發(fā)展。隨著核心器件的集成度不斷增大,器件價格不斷下降,fpga以其現(xiàn)場設(shè)計、現(xiàn)場修改、現(xiàn)場驗證、現(xiàn)場實現(xiàn)的可達數(shù)萬門級的數(shù)字系統(tǒng)單片化的應用優(yōu)勢,逐漸受到各國電子系統(tǒng)應用領(lǐng)域的設(shè)計工程師廣泛的關(guān)注和歡迎。隨著科技的發(fā)展,電子電路的設(shè)計正逐漸擺脫傳統(tǒng)的設(shè)計模式,而采用fpga 來設(shè)計電子電路正成為設(shè)計的趨勢。這是因為采用fpga 設(shè)計電子電路不僅開發(fā)時間短,資金投入相對少,且可將電路板級產(chǎn)品集成為芯片級產(chǎn)品?？v觀可編程邏輯器件的發(fā)展史,fpga 在結(jié)構(gòu)原理、集成規(guī)模、下載方式、邏輯設(shè)計手段等方面的每一次進步都為現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)的革命與發(fā)展提

7、供了不可或缺的強大動力。在數(shù)字處理中,濾波占有重要的地位。數(shù)字濾波在語音和圖像處理、hdtv、模式識別、譜分析等應用中經(jīng)常用到。與模擬濾波相比,數(shù)字濾波具有很突出的優(yōu)點。當今社會是數(shù)字化的社會，是數(shù)字集成電路廣泛應用的社會。數(shù)字集成電路本身在不斷地進行更新?lián)Q代。它由早期的電子管、晶體管、小中規(guī)模集成電路、發(fā)展到超大規(guī)模集成電路(vlsic，幾萬門以上)以及許多具有特定功能的專用集成電路。但是，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計與制造集成電路的任務已不完全由半導體廠商來獨立承擔。系統(tǒng)設(shè)計師們更愿意自己設(shè)計專用集成電路(asic)芯片，而且希望asic的設(shè)計周期盡可能短，最好是在實驗室里就能設(shè)計出合適的a

8、sic芯片，并且立即投入實際應用之中，因而出現(xiàn)了現(xiàn)場可編程邏輯器件(fpld)，其中應用最廣泛的當屬現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)和復雜可編程邏輯器件(cpld)?？v觀現(xiàn)場可編程邏輯器件的發(fā)展歷史，其之所以具有巨大的市場吸引力，根本在于：fpga不僅可以解決電子系統(tǒng)小型化、低功耗、高可靠性等問題，而且其開發(fā)周期短、開發(fā)軟件投入少、芯片價格不斷降低，促使fpga越來越多地取代了asic的市場，特別是對小批量、多品種的產(chǎn)品需求，使fpga成為首選。目前，fpga的主要發(fā)展動向是：隨著大規(guī)?，F(xiàn)場可編程邏輯器件的發(fā)展，系統(tǒng)設(shè)計進入“片上可編程系統(tǒng)”（sopc）的新紀元；芯片朝著高密度、低壓、低功耗方向挺

9、進；國際各大公司都在積極擴充其ip庫，以優(yōu)化的資源更好的滿足用戶的需求，擴大市場；特別是引人注目的所謂fpga動態(tài)可重構(gòu)技術(shù)的開拓，將推動數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計觀念的巨大轉(zhuǎn)變。1 曾繁泰,侯亞寧.可編程器件應用導論m.北京:清華大學出版社, 2001,1-44.2 潘松,黃繼業(yè).eda技術(shù)實用教程(第二版) m.北京:科學出版社,2005, 1-14.3 潘松,王國棟.基eda技術(shù)的cpld /fpga應用前景j.電子與自動化,1999(3):3-6.4 唐穎.eda技術(shù)與單片機系統(tǒng)j.現(xiàn)代電子技術(shù), 2001( 3):31-32.5褚振勇、翁木云. fpga設(shè)計與應用m. 西安電子科技大學出版社.20

10、02（7）35496 徐志軍,徐光輝.cpldfpga的開發(fā)和應用m.北京:電子工業(yè)出版社,20027 黃智偉. fpga系統(tǒng)設(shè)計與實踐m. 電子工業(yè)出版社.2005（1）33-358 趙限光、郭萬有、楊頌華. 可編程邏輯器件原理、開發(fā)與應用m. 西安電子科技大學出版社. 2000. 117-1199 許光輝. 基于fpga的嵌入式開發(fā)與應用. 北京：電子工業(yè)出版社, 200610 徐志軍. cpld/fpga的開發(fā)與應用. 北京：電子工業(yè)出版社 11 armstrong j.r,gray f.g. vhdl design representation and synthesis. prent

11、ice hall，200812 sukowski r w，budnick e k，schemel c f. estimates of the operational reliability of fire protectionsystems m . asia electronics industry. 199913 goldberg d e. genetic algorithms in search ,optimization and machine learning m .asia electronics industry. 1996.14 o sbome b g，feam t. near

12、infrared spect ro scopy in food a nalysis. newyork: joshj. 2005,7(6):3141畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：一本課題研究和解決的問題：1強洗、標準、輕柔三種洗滌模式2三種洗滌定時3上電復位后的初始設(shè)定4啟/?？刂?洗滌定時精度二本課題擬采用的研究手段：控制器由四大部分組成：主分頻器、主控制器、洗滌定時器和水流控制器。洗衣機洗滌控制電路的結(jié)構(gòu)框圖主分頻器主分頻器用來產(chǎn)生0.1秒的時鐘供主控制器使用。本方案de2板自帶時鐘 ，其振蕩頻率為50mhz。這樣，主分頻器的分頻系數(shù)為5m?，F(xiàn)采用3個分頻器構(gòu)成主分頻器的分頻電路。3個分頻器是1k分頻器、1k分頻器和5分頻器。主分頻器的結(jié)構(gòu)如下圖所示。 主分頻器的結(jié)構(gòu)三. 研究方案及進度安排，預期達到的目的（1）2011年3月1日2011年3月31日：查閱資料、學習