控制装置学位论文(控制装置举例)
大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于控制装置学位论文的问题,于是小编就整理了1个相关介绍控制装置学位论文的解答,让我们一起看看吧。
1、汽车尾灯控制时序逻辑电路设计毕业论文?
基于VHDL语言的汽车尾灯控制电路的设计 摘要:本课题主要是基于可编程逻辑器件,使用硬件描述语言VHDL,采用“自顶向下”的设计方法编写程序实现汽车尾灯的控制,并对控制器进行编程下载,它的体积小,功耗低,成本低,安全可靠,能实现控制器的在系统编程,其升级与改进极为方便。 关键词: VHDL 汽车尾灯控制 时钟信号 1. 尾灯控制电路总框图, 根据电路总框图的描述,我们大概可以了解到整个汽车控制尾灯的工作原理,从中我们可以发现当左右转信号同时有效时,6盏灯的闪烁是通过一个与非门实现的。并且可以获知本次设计的汽车尾灯控制电路主要分为三个模块,即控制模块,左转LFTA模块和右转RITA模块。了解到这几点,就可以对本次设计作较为详尽的解释。 2.模块KONG。 模块KONG如图所示,此为整个程序的控制模块。程序如下: Library ieee; Use ieee.std_logic_1164.all; Entity kong is Port(left,right:in std_logic; Lft,rit,lr:out std_logic); End kong; Architecture kong_logic of kong is Begin Process(left,right) Variable a:std_logic_vector(1 downto 0); Begin A:=left amp; right; Case a is When”00”=gt;lftlt;=’0’; Ritlt;=’0’; Lr lt;=’0’; When”10”=gt;lftlt;=’1’; Ritlt;=’0’; Lr lt;=’0’; When”01”=gt;ritlt;=’1’; Lftlt;=’0’; Lr lt;=’0’; When other=gt;ritlt;=’1’; lftlt;=’1’; lrlt;=’1’; end case; end process; end kong_arc; 控制模块首先使用了库说明语句:library ieee; Use ieee.std_logic_1164.all 使用ieee库中的std_logic_1164程序包的全部资源。此控制模块定义的实体名为kong。在程序中要求实体名与存储的文件名一致。实体名为kong,则存储的文件名为kong.vhd。且此段程序包有5个端口,其名称分别为left. Right. Lft. Rit. Lr 。left 和right的端口方式是输入,lft, rit, lr 是输出,他们的端口类型都是std_logic的数据类型。实体说明部分结束以后,就是结构体的说明部分。结构体是整个VHDL语言中至关重要的一个组成部分,这个部分给出模块的具体说明,指定输入与输出之间的行为。结构体对实体的输入输出关系可以用三种关进行描述,即行为描述,寄存器传输描述和结构描述。只不过结构体的框架是完全一样的。本结构体中包含有一个进程语句,进程语句中又包含有两个敏感量process(left ,right),从begin开始到end process结束是一组顺序执行语句,ieee标准数据类型“std_logic_vector”定义了两位位矢量1downto 0,变量为a。程序往下把left和right的与赋值给a,下面便执行case语句了 ,case语句是无序的,所以所有条件表达式的值都是并行处理的。当条件表达式的值为”00”时则把lft ,rit ,lr,都变为0,所有信号都无效。当条件表达式为”10”时,左转信号lft有效,其它信号都无效,当条件表达式的值为”01”时右转信号rit有效,其余的无效。若条件表达式为其它的情况的话,那么就将rit ,lft ,lr 全部置1,即全部有效。最后结束case语句 end case .结束进程和结构体语句。 3. 模块LFTA 源程序: Library ieee; Use ieee.std_logic_1164.all; Entity lfta is Port(en,clk,lr:in std_logic; L2,l1,l0:out std_logic); End lfta; Architecture lft_arc of lfta is Begin Process(clk,en,lr) Variable tmp:std_logic_vector(2 downto 0); Begin If lr=’1’ then Tmp:=”111”; Elsif en=’0’ then Tmp:=”000”; Elsif clk’event and clk=’1’ then If tmp=”000” then Tmp:=”001”; Else Tmp:=tmp(1 downto 0) amp; ‘0’; End if ; End if; L2lt;=tmp(2); L1lt;=tmp(1); L0lt;=tmp(0); End process; End lft_arc; 模块LFTA同样使用了ieee库语句,定义的实体名为lfta,其共分为六个端口即en,clk,lr,l2,l1,l0,其中en,clk,lr为输入,l2,l1,l0的端口方式为输出,而它的端口类型同样也为std_logic数据类型。LFTA程序中结构体名为lft_arc,实体名为lfta 。结构体中包含有一个进程,共定义了三个敏感量clk,en,lr,设变量名tmp为2 downto 0 的三位位矢量。当左右开关同时接通时lr有效,即lr=1,此时tmp:=”111”右边的三盏灯全亮起来,当tr=1时但en=0则左边三盏灯全灭不亮。而如果这两种情况都不是的话,那么lr=’0’时当时钟上升沿脉冲到来时,如果tmp=”000”则左边第一盏灯亮,否则就将tmp(1 downto 0)和’0’的与赋值给tmp,那么依次左边的三盏灯就能实现从左到右按次序亮灭了。最后将tmp(2)送到l2,tmp(1)送到l1,tmp(0)送到lo,结束程序和结构体。这就是在实现左转弯的时候执行的程序的全过程。通过对左转的理解,右转弯就很容易了,其执行的过程和左转弯的时候非常相似的 。我们也可发现LFTA模块的功能是当左转时控制左边的三盏灯,当左右转信号都有效时,输出为全’1’。下面来看一下右转弯控制模块。 4.模块RITA 源程序: Library ieee; Use ieee.std_logic_1164.all; Entity rita is Port(en,clk,lr:in std_logic; R2,r1,r0:out std_logic); End rita; Architecture rit_arc of rita is Begin Process(clk,en,lr) Variable tmp:std_logic_vector(2 downto 0); Begin If lr=’1’ then Tmp:=”111”; Elsif en=’0’ then Tmp:=”000”; Elsif clk’event and clk=’1’ then If tmp=”000” then Tmp:=”100”; Else Tmp:=’0’ amp; tmp(2 downto 1); End if; End if ; R2lt;=tmp(2); R1lt;=tmp(1); R0lt;=tmp(0); End process; End rit_arc; 和左转弯时候的相同,右转弯时再次使用了ieee的库说明,这样我们可以很清楚的理解了右转弯的原理,此时库定义的实体名为rita,对于实体名前面已经讲过了不再重复了,同样的程序包中还是使用了6个端口en ,clk,lr,r2,r1,r0. en ,clk, lr的端口方式是输入,r2,r1,r0的端口方式是输出。结构体中和左转时相同引入一个进程同时和三个敏感量:clk,en,lr。变量tmp为2downto 0的三位位矢量。当左右开关同时接通时lr=’1’,那么此时变量tmp=’111’,即右面的三盏灯都有信号,三盏灯全亮。否则lr=’0’,当en=’0’时,tmp=’000’,即三盏灯全灭掉。Elsif clk’event and clk=‘1’即当时钟脉冲上升沿到来时,en=’1’,如果tmp=”000”,就把”100”送到tmp 此时右边的第一盏灯亮。否则就把’0’和tmp(2 downto 1)的与送到tmp,则依次为右边第一盏灯,第二盏,第三盏亮。然后结束if语句。这个之后就和左转的程序是一样的了,将tmp(2)中的数值送到r2,将tmp(1)中的数值送到r1,将tmp(0)中的数据送到r0,然后结束进程语句和整个结构体语句。那么到这里整个汽车尾灯的VHDL程序控制就结束了。 5.结论: 本次设计用到了硬件描述语言VHDL实现了对汽车尾灯的控制,总结整个设计程序我们可以发现一些问题; 设计中的优点:基本实现了汽车在运行时候尾灯点亮方式的各种情况。 设计中的不足:由于在行车的时候都是用开关控制的,所以每一个开关应该有一个消除机械振动的装置,可以利用基本RS触发器来实现,所以在条件允许的情况下可以对整个设计进行进一步的改进。 6.参考资料: 王振红 《VHDL数字电路设计与应用实践教程》 机械工业出版社 2006年1月 彭容修 《数字电子技术基础》 武汉理工大学出版社 2005年9月 潘松 黄继业 《EDA技术与VHDL》 清华大学出版社 2006年11月 2009.12.27 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; entity ZHUKONG is Port(left,right:in std_logic; Lft,rit,lr:out std_logic); end; architecture kong_arc of ZHUKONG is begin Process(left,right) Variable a:std_logic_vector(1 downto 0); Begin A:=left amp; right; Case a is When"00"=gt;lftlt;='0'; Ritlt;='0'; Lr lt;='0'; When"10"=gt;lftlt;='1'; Ritlt;='0'; Lr lt;='0'; When"01"=gt;ritlt;='1'; Lftlt;='0'; Lr lt;='0'; When others=gt;ritlt;='1'; lftlt;='1'; lrlt;='1'; end case; end process; end kong_arc; library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; entity LFTA is Port(en,clk,lr:in std_logic; L2,l1,l0:out std_logic); end; architecture lft_arc of LFTA is begin Process(clk,en,lr) Variable tmp:std_logic_vector(2 downto 0); Begin If lr='1' then Tmp:="111"; Elsif en='0' then Tmp:="000"; Elsif clk'event and clk='1' then If tmp="000" then Tmp:="001"; Else Tmp:=tmp(1 downto 0) amp; '0'; End if; End if; L2lt;=tmp(2); L1lt;=tmp(1); L0lt;=tmp(0); End process; end lft_arc; library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; entity RITA is Port(en,clk,lr:in std_logic; R2,r1,r0:out std_logic); end; architecture rit_arc of RITA is begin Process(clk,en,lr) Variable tmp:std_logic_vector(2 downto 0); Begin If lr='1' then Tmp:="111"; Elsif en='0' then Tmp:="000"; Elsif clk'event and clk='1' then If tmp="000" then Tmp:="100"; Else Tmp:='0' amp; tmp(2 downto 1); End if; End if ; R2lt;=tmp(2); R1lt;=tmp(1); R0lt;=tmp(0); End process; end rit_arc;
1 设计简介
1。1初始条件:
本课程设计,要求用中、小规模集成电路芯片7400、7404、74138、7476、7486和其它器件实现对汽车尾灯显示的控制功能。工作电源Vcc为12V。电路组成框图。如图1所示:
图1 电路方框图
1。
2要求完成的主要任务:
1。2。1设计任务
根据已知条件,设计、制作一个汽车尾灯显示的控制电路。
1。2。2设计要求
设汽车尾部左右两侧各有3个指示灯(用发光管模拟),。要求是:
① 汽车正常行驶时,尾灯全部熄灭。
② 当汽车右转弯时,右侧3个指示灯按右循顺序点亮。
③ 当汽车左转弯时,左侧3个指示灯按左循顺序点亮。
④ 临时刹车时,所有指示灯同时闪烁。
⑤ 选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图,阐述基本原理。
制作实际运行装置。(选做:用EWB软件完成仿真),并按规定格式写出设计报告书。
目录
1设计简介……………………………………………………………………………1
1。1设计要求………………………………………………………………………1
1。
2要求完成的主要任务…………………………………………………………1
2设计原理……………………………………………………………………………2
2。1汽车尾灯显示状态与汽车运行的状态的关系……………………………… 2
2。2汽车尾灯控制器功能………………………………………………………… 2
2。
3系统框图……………………………………………………………………… 3
3单元电路设计与分析………………………………………………………………4
3。1开关控制电路………………………………………………………………… 4
3。2三进制计数器………………………………………………………………… 6
3。
3译码与显示驱动电路………………………………………………………… 8
3。4尾灯状态显示电路……………………………………………………………11
4 设计总体电路图………………………………………………………………… 12
5 电路的模拟与仿真……………………………………………………………… 13
6 总结……………………………………………………………………………… 14
7 体会……………………………………………………………………………… 15
8 致谢……………………………………………………………………………… 16
9 参考文献…………………………………………………………………………。
17
附录1 整体电路图……………………………………………………………。。 18
附录2 元件清单…………………………………………………………………19
参考: 。
到此,以上就是小编对于控制装置学位论文的问题就介绍到这了,希望介绍关于控制装置学位论文的1点解答对大家有用。
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