洗衣機(jī)控制電路開題報(bào)告

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 系 別：信息與通信工程系專 業(yè)：電子信息工程設(shè)計(jì)(論文)題目：基于fpga的洗衣機(jī)控制電路實(shí)現(xiàn)指導(dǎo)教師: 2011 年 3 月 8 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告1結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫2000字左右的文獻(xiàn)綜述：文 獻(xiàn) 綜 述1.1 本課題研究的目的和意義洗衣機(jī)是利用電能產(chǎn)生機(jī)械作用來(lái)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(guó)規(guī)定洗滌容量在6kg以下的屬于家用洗衣機(jī)：家用洗衣機(jī)主要由箱體、洗滌脫水桶（有的洗滌和脫水桶分開）、傳動(dòng)和控制系統(tǒng)等組成，有的還裝有加熱裝置。洗衣機(jī)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(fù)責(zé)的干洗。隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，各種家用電器越來(lái)越趨向于全電腦管理，比如洗衣機(jī)、電冰箱等。傳統(tǒng)的全自動(dòng)洗衣機(jī)有兩種：一種是機(jī)械控制式，一種是程序控制式。利用fpga來(lái)控制模擬電機(jī)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(hào)處理(dsp)模塊、微控制器和i0接口等功能，完全可以實(shí)現(xiàn)家電設(shè)計(jì)。fpga是英文field programmable gate array的縮寫，即現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列，它是在pal、gal、epld等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)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(diǎn)。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(chǎng)集成技術(shù)取得了驚人的發(fā)展：現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件從最初的1200個(gè)可利用門，發(fā)展到90年代的25萬(wàn)個(gè)可利用門，乃至當(dāng)新世紀(jì)來(lái)臨之即，國(guó)際上現(xiàn)場(chǎng)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(wàn)門的單片fpga芯片，將現(xiàn)場(chǎng)可編程器件的集成度提高到一個(gè)新的水平。fpga的基本特點(diǎn)主要有：（1）采用fpga設(shè)計(jì)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(jì)周期最短、開發(fā)費(fèi)用最低、風(fēng)險(xiǎn)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。可以說,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(jì)70年代以來(lái)，經(jīng)歷了pla、pal、gal、cpld/fpga幾個(gè)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(shí)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(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品）爭(zhēng)奪市場(chǎng)，并逐漸呈現(xiàn)出取代asic和assp的趨勢(shì)。

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(duì)fpga的介紹我們可以看出fpga具有很多的優(yōu)勢(shì)，它會(huì)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(gè)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(jià)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(dòng)態(tài)可重配置drfpga7、單片群集器cod1.2本課題國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀自從1984年美國(guó)xilinx公司率先發(fā)明fpga(用戶現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)的概念以來(lái),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(jià)格不斷下降,fpga以其現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)修改、現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的可達(dá)數(shù)萬(wàn)門級(jí)的數(shù)字系統(tǒng)單片化的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),逐漸受到各國(guó)電子系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的設(shè)計(jì)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(jì)正逐漸擺脫傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式,而采用fpga 來(lái)設(shè)計(jì)電子電路正成為設(shè)計(jì)的趨勢(shì)。這是因?yàn)椴捎胒pga 設(shè)計(jì)電子電路不僅開發(fā)時(shí)間短,資金投入相對(duì)少,且可將電路板級(jí)產(chǎn)品集成為芯片級(jí)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(jì)手段等方面的每一次進(jìn)步都為現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)的革命與發(fā)展提

7、供了不可或缺的強(qiáng)大動(dòng)力。在數(shù)字處理中,濾波占有重要的地位。數(shù)字濾波在語(yǔ)音和圖像處理、hdtv、模式識(shí)別、譜分析等應(yīng)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(diǎn)。當(dāng)今社會(huì)是數(shù)字化的社會(huì)，是數(shù)字集成電路廣泛應(yīng)用的社會(huì)。數(shù)字集成電路本身在不斷地進(jìn)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(wàn)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(jì)與制造集成電路的任務(wù)已不完全由半導(dǎo)體廠商來(lái)獨(dú)立承擔(dān)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)師們更愿意自己設(shè)計(jì)專用集成電路(asic)芯片，而且希望asic的設(shè)計(jì)周期盡可能短，最好是在實(shí)驗(yàn)室里就能設(shè)計(jì)出合適的a

8、sic芯片，并且立即投入實(shí)際應(yīng)用之中，因而出現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件(fpld)，其中應(yīng)用最廣泛的當(dāng)屬現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(fpga)和復(fù)雜可編程邏輯器件(cpld)?？v觀現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件的發(fā)展歷史，其之所以具有巨大的市場(chǎng)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(jià)格不斷降低，促使fpga越來(lái)越多地取代了asic的市場(chǎng)，特別是對(duì)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(dòng)向是：隨著大規(guī)?，F(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件的發(fā)展，系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)入“片上可編程系統(tǒng)”（sopc）的新紀(jì)元；芯片朝著高密度、低壓、低功耗方向挺

9、進(jìn)；國(guó)際各大公司都在積極擴(kuò)充其ip庫(kù)，以優(yōu)化的資源更好的滿足用戶的需求，擴(kuò)大市場(chǎng)；特別是引人注目的所謂fpga動(dòng)態(tài)可重構(gòu)技術(shù)的開拓，將推動(dòng)數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)觀念的巨大轉(zhuǎn)變。1 曾繁泰,侯亞寧.可編程器件應(yīng)用導(dǎo)論m.北京:清華大學(xué)出版社, 2001,1-44.2 潘松,黃繼業(yè).eda技術(shù)實(shí)用教程(第二版) m.北京:科學(xué)出版社,2005, 1-14.3 潘松,王國(guó)棟.基eda技術(shù)的cpld /fpga應(yīng)用前景j.電子與自動(dòng)化,1999(3):3-6.4 唐穎.eda技術(shù)與單片機(jī)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(jì)與應(yīng)用m. 西安電子科技大學(xué)出版社.20

10、02（7）35496 徐志軍,徐光輝.cpldfpga的開發(fā)和應(yīng)用m.北京:電子工業(yè)出版社,20027 黃智偉. fpga系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐m. 電子工業(yè)出版社.2005（1）33-358 趙限光、郭萬(wàn)有、楊頌華. 可編程邏輯器件原理、開發(fā)與應(yīng)用m. 西安電子科技大學(xué)出版社. 2000. 117-1199 許光輝. 基于fpga的嵌入式開發(fā)與應(yīng)用. 北京：電子工業(yè)出版社, 200610 徐志軍. cpld/fpga的開發(fā)與應(yīng)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(jì)（論 文）開 題 報(bào) 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(qiáng)洗、標(biāo)準(zhǔn)、輕柔三種洗滌模式2三種洗滌定時(shí)3上電復(fù)位后的初始設(shè)定4啟/?？刂?洗滌定時(shí)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(shí)器和水流控制器。洗衣機(jī)洗滌控制電路的結(jié)構(gòu)框圖主分頻器主分頻器用來(lái)產(chǎn)生0.1秒的時(shí)鐘供主控制器使用。本方案de2板自帶時(shí)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(gè)分頻器構(gòu)成主分頻器的分頻電路。3個(gè)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(jìn)度安排，預(yù)期達(dá)到的目的（1）2011年3月1日2011年3月31日：查閱資料、學(xué)習(xí)