基于FPGA技术的微波炉控制器

基于FPGA技术的微波炉控制器

**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

基于FPGA技术的微波炉控制器

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

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基于FPGA技术的微波炉控制器

目 录

1.绪论 .............................................................. 1

1.1任务的提出 ......................................................... 1 1.2设计的基本要求 ..................................................... 1 1.3设计的目的和意义 .................................................. 1 2.系统总体设计 ...................................................... 2

2.1系统总体方案设计 .................................................. 2 2.2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） 2 3.系统详细设计 ...................................................... 2

3.1 状态控制器KZQ的设计 ............................................ 2 3.2 数据装载器ZZQ的设计 ............................................ 5 3.3 烹调计时器JSQ的设计 ............................................ 5 3.4 显示译码器YMQ47的设计 .......................................... 5 4系统仿真 .......................................................... 6

4.1状态转换控制器KZQ仿真图 ......................................... 6 4.2数据装载器ZZQ仿真图 .............................................. 6 4.3计时器JSQ仿真 ..................................................... 7 4.4显示译码器YMQ47仿真图 ............................................ 8 5.设计总结 .......................................................... 8 6.参考文献 .......................................................... 8 7.附件 .............................................................. 9

7.1整体的原理图 ....................................................... 9 7.2各个基本模块的VHDL语言 .......................................... 9

7．2.1分频器 ................................................ 9

7.2.2控制器KZQ ............................................. 10 7.2.3装载器ZZQ ............................................. 11 7.2.4计时器JSQ，和其中需用到的DCNT6和DCNT10 .............. 12 7.2.5译码器YMQ47 ........................................... 15 7.2.6动态显示电路需要用到的DCNT4和decoder ................. 15

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基于FPGA技术的微波炉控制器

1.绪论

随着人民生活水平的提高，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。

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基于FPGA技术的微波炉控制器

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； 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1

2.2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。

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