自动售卖邮票机设计
EDA课程设计--基于FPGA的自动售票机设计
湖南工程学院
课程设计
课程名称EDA课程设计
课题名称基于FPGA的自动售票机设计
专业电子科学与技术
班级
学号
姓名
指导教师李延平
2014 年12 月19 日
湖南工程学院
课程设计任务书
课程名称EDA课程设计
课题基于FPGA的自动售票机设计
专业班级电子科学技术
学生姓名
学号
指导老师李延平
审批
任务书下达日期2014 年12 月8 日任务完成日期2013 年12 月19 日
图1自动售邮票机系统框图
电气信息学院课程设计评分表
指导教师签名：________________
日期：________________
注：①表中标*号项目是硬件整理或软件编程类课题必填内容；
②此表装订在课程设计说明书的最后一页。
课程设计说明书装订顺序：封面、任务书、目录、正文、评分表、附件（非16K大小的图纸及程序清单）。
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自动限时邮票出售机系统设计
自动限时邮票出售机系统设计一、任务要求与设计目标本系统能根据功能开关 、 、 的状态，确定购买1元、5角或4角的邮票。
电路的输入信号为每次投入的一枚1元、5角或1角硬币所产生的单次正脉冲信号。
对投币的时间有要求，要求每次购票投币时间限定在10S 内，否则全部退回已投入的硬币，系统回到等待再投币状态。
该系统能自动存储并累计投币金额，当已投入的硬币计值超过或大于所要购买的邮票种类所需金额时，给出售票输出信号C ，并同时给出应找回的剩余零钱信号Y 。
要求用D 触发器和门电路设计实现，完成状态转换图、卡诺图化简、逻辑电路图。
设计要求：1、分析设计要求，明确设计指标。
必须仔细分析课题要求、性能、指标、应用环境等，广开思路，构思出各种设计方案，绘制结构框图。
2、确定合理的总体方案。
对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难以等方面作综合比较，并考虑器件的来源，确定可行方案。
3、设计各单元电路。
总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。
4、组成系统。
在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。
二、系统划分为控制器和受控器根据系统设计要求，该系统应包括投币信号预处理电路、控制器和数据处理器（受控器）三部分。
其中数据处理器应包含累加寄存器、限时自动计时电路和输出运算电路。
据此，可画出系统初始结构框图，如图1所示。
10M 5M 4M信号说明：K为投币信号，K1=1角，K5=5角，K10=1元。
X为投币信号K的编码信号，X8X4X2X1是将K编码为8421码，X C为投币标志信号。
S为系统启动信号，其中：T1、T0为状态信号。
M为邮票面值选择开关。
O C为定时到信号。
Y为找币信号（Y8Y4Y2Y1为8421码）。
F为不同面值邮票售出信号（F10为1元，F5为5角，F4为4角）。
①输入信号预处理电路任务是把异步输入信号K*转换为单次同步信号K,并对它进行编码，编成8、4、2、1有权二进制码X（X8X4X2X1），同时产生一个表征有无投币输入的输出信号Xc.②累加寄存器R累加寄存器用来累计已投入硬币的值，即求输入的硬币编码信号X和寄存器R内容之和，求和用加法器实现。
数电实验自动售邮票
设计一个自动售邮票的控制电路1．设计任务用两个发光二极管分别模拟售出面值为6角和8角的邮票，购买者可以通过开关选择一种面值的邮票，灯亮时表示邮票售出。
用开关分别模拟1角，5角和1元硬币投入，用发光二极管分别代表找回剩余的硬币。
要求：每次只能售出一枚邮票，当所投硬币达到或超过购买者所选面值时，售出一枚邮票，并找回剩余的硬币，回到初始状态；当所投硬币面值不足面值时，可以通过一个复位键退回所投硬币，回到初始状态。
总体框图如图9-7所示。
2．模块及模块功能模块SOLDA如图9-8所示。
该模块实现出售邮票的逻辑功能。
M1，M5，M10分别表示投入1角，5角，1元钱，T6，T8分别表示要购买6角，8角的邮票，S6，S8分别表示售出6角，8角的邮票，CH表示找回的钱。
图9-7 总体框图library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity solda isport(m1,m5,m10:in std_logic;t6,t8:in std_logic;reset:in std_logic;clk:in std_logic;s6,s8:out std_logic;ch:out std_logic_vector(4 downto 0));end solda; 图9-8architecture sold_arc of solda isbeginprocess(clk,m1,m5,m10,t6,t8,reset)variable money:std_logic_vector(4 downto 0);variable a:std_logic;variable cnt:integer range 0 to 60;beginif clk'event and clk='1'thenif a='1'thenif m1='0'thenmoney:=money+1;elsif m5='0'thenmoney:=money+5;elsif m10='0'thenmoney:=money+10;elsif reset='0'thench<=money;a:='0';elsif t6='0' and money>5 thench<=money-6;s6<='1';a:='0';elsif t8='0' and money>7 thench<=money-8;s8<='1';a:='0';end if;elseif cnt<60 thencnt:=cnt+1;elsecnt:=0;money:="00000";s6<='0';s8<='0';ch<="00000";a:='1';end if;end if;end if;end process;end sold_arc;模块ciao如图9-9所示。
自动售邮票机的课程设计
河南理工大学数电课程设计系别：电气工程系班级：电信本08-2班姓名：李敬学号：320808030206指导老师：自动出售邮票机电路的设计一．设计参数：1.每次只允许投入一枚五角或一元的硬币，累计投入一元硬币给出一张邮票，如果投入一元五角硬币，则给出邮票的同时还应找回五角钱。
2.要求用边沿JK触发器和与非门实现，完成状态转换图、卡诺图化简、三个方程（驱动、输出、状态）、逻辑电路图。
二．设计目的：随着现代社会的发展，人类社会日趋走向一个物质文明社会。
伴随着我国经济的迅速发展，人们生活水平日益提高，人们对各服务行业的自动化程序要求也就越来越高，作为服务行业的自动化装置，已经开始进入到使用单位，自动售货机更是随处可见极大程度上方便了人们的生活。
三．设计要求：1 .分析设计要求，明确性能指标。
必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。
2 .确定合理的总体方案。
对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。
3 .设计各单元电路。
总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。
4.组成系统。
在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。
四．系统框图：累加钱数要用数码管显示，显示两位即可。
五．各单元电路的设计：1.硬币面值识别电路设计分币仪是将两种硬币（一元、五角），从一个孔投入，从各自的边口落出。
在落出口中的两侧各有一个小孔，一侧装发光二级管D1，另一侧装接收光电三级管T1 ，在没有硬币通过时。
接收光电三极管有光照射，光电三极管导通，使三极管T2 截止；当有硬币通过时，光电三极管瞬间无光照射。
T1截止，三极管T2 导通，这时在T2 端便产生一个负脉冲，这个负脉冲送给自动售货系统，电路图如下：2.状态转换表取投币信号为输入逻辑变量。
投入一枚一元硬币时用A=1表示，未投时A=0。
自动售邮票机的设计
自动售邮票机的设计一、摘要：通过参考文献资料仔细分析自动售货机的原理本文详细的介绍了（Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language）语言的一些特点及语法结构；介绍了自动售货机系统的基本原理、系统组成和主要功能；并分析讨论了用VHDL语言开发自动售货机系统的设计流程。
本设计利用Altera公司的开发软件Quartus II平台，采用VHDL硬件描述语言编程的设计方法设计系统核心电路的硬件程序，在Quartus II软件平台上进行编译和电路仿真，最后生成的目标文件下载到实验台内的FPGA芯片以实现该系统，并在实验台上对设计进行了验证。
最终完成的自动售货机系统具有投币处理、商品选择、购货撤销、异常退币、计算存货等主要功能，整个系统的开发体现了在Quartus II软件平台上用VHDL 设计数字控制系统的实用性。
二、综述电子技术的发展，特别是专用集成电路（ASIC）设计技术的日趋进步和完善，推动力数字系统设计的迅猛发展。
电子设计自动化（EDA）工具给电子设计带来了巨大的变革，尤其是硬件描述语言的出现和发展，解决了传统用电路原理设计系统工程时的诸多不便，成为电子电路设计人员的最得力助手。
学习VHDL 已日益成为我国高等学校学生和工程技术人员的迫切需要。
本设计是利用VHDL，用模块合成的方式来完成的。
根据自动售票机的功能以及顾客的各种买卖行为，将其分为几大模块来处理。
目前最通用的硬件描述语言有VHDL与Verilog两种。
1982年美国国防部的一个分支专案要求所有的数字电路必须用VHDL语言设计。
1983年的IBH及TI等公司在此专案规定下，开始开发VHDL。
随后IEEE1076号标准。
后来将一种可配合集成工具的VHDL程序包，特别命名为IEEE1076.3，并成为1076号IEEE标准的一部分。
最近，新标准包IEEE1076.4被开发出来，成为建立ASIC 及FPGA的模型函数库。
自动投币式邮票机
简易投币式邮票自动销售机控制电路设计自动化1004班目录第一章设计指标……………………………………....……...…….... 设计指标……………………………………………………………....第二章系统概述………………………………………...…..…...…....2.1设计思想…………………………………………………………..2.2可行性论证…………………………………………….…...…... 2.3各功能的组成………………………………………………………2.4总体工作过程………………………………………………………第三章单元电路设计与分析………………………………...…...…...3.1各单元电路的选择………………………………………………3.2设计及工作原理分析………………………………………………第四章电路的组构与调试…………………………………..…...…...4.1 遇到的主要问题…………………………………………………..4.2 现象记录及原因分析…………………………………………….4.3 解决措施及效果…………………………………………………4.4 功能的测试方法、步骤、设备、记录的数据……………………第五章结束语………………………………………………………...5.1对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明…………..5.2 总结设计的收获与体会…………………………………………. 附图(电路图、电路总图) ………………………………………………参考文献……………………………………………………………第一章设计指标设计一个简易投币式邮票自动销售控制电路, 具体要求如下：（1）系统允许投入0.5元和1元两种硬币，售出面值为2元的邮票。
（2）当硬币投入后，系统用七段LED数码管显示已投入的累计币值。
（3）当投币累计等于2元时，输出邮票；当投币累计大于2元时，输出邮票并输出找零币值。
（4）输出信号有效电平维持3s时间，输出信号无效后系统回到初始状态（累计币值为0）。
EDA课程设计报告--自动售邮票的控制电路11DOC
成绩评定表课程设计任务书目录1 概述 (1)1.1 设计背景和意义 (2)1.2 设计任务 (3)1.3 设计要求 (4)2 原理设计及层次划分 (5)2.1 工作原理 (6)2.2 层次划分 (7)3 软件设计 (8)3.1 XX模块代码设计 (9)3.2 XX模块代码设计 (10)4 仿真及测试 (11)4.1 XX模块仿真 (12)4.2 XX模块仿真 (13)5 总结 (14)6 参考文献 (15)1概述1.1 设计背景和意义EDA技术是先进的电子设计手段，随着现代社会的发展，人类社会日趋走向一个物质文明社会。
伴随着我国经济的迅速发展，人们生活水平日益提高，人们对各服务行业的自动化程序要求也就越来越高，作为服务行业的自动化装置，已经开始进入到使用单位，自动售货机更是随处可见极大程人们的生活1.2 设计任务用两个发光二极管分别模拟售出面值为6角和8角的邮票，购买者可以通过开关选择一种一种面值的邮票，灯亮表示邮票售出，用开关分别模拟1角、5角和1元硬币投入，用发光二极管分别代表找回的剩余的硬币，每次只能售出一枚邮票，当所投硬币达到或超过购买者所选面值时，售出一枚邮票，并找回剩余的硬币，回到初始状态；当所投硬币值不足面值时，可以通过一个复位键退回所投硬币，回到初始状态。
1.3 设计要求利用所学的EDA设计方法设计自动售邮票的控制电路，熟练使用使用QUARTUSII应用软件，进一步学习使用VHDL语言、原理图等EDA设计方法进行综合题目的方法。
1.调试底层模块,并时序仿真。
2.设计顶层模块,并时序仿真。
3.撰写课程设计报告.设计报告要求及格式见附件。
2 原理设计及层次划分2.1 工作原理利用状态机模拟输入累加的钱的总数，通过判决电路对输入的钱的总值进行判断，根据判断结果做出售票、找零、复位等相应的动作。
而对状态机得应用应注意其设计步骤：a ． 逻辑抽象。
分析给定的逻辑问题，搞清楚输入和输出，通常取原因或者条件为输入，结果为输出。
最新毕业设计：自动售货机PLC设计
从自动售货机的发展趋势来看，它的出现是由于劳动密集型的产业构造向技术密集型社会转变的产物。
大量生产、大量消费以及消费模式和销售环境的变化，要求出现新的流通渠道；而相对的超市、百货购物中心等新的流通渠道的产生，人工费用也不断上升；再加上场地的局限性以及购物的便利性等这些因素的制约，无人自动售货机作为一种必须的机器便应运而生了。
从广义来讲投入硬币、纸币、信用卡等后便可以销售商品的机械，从狭义来讲就是自动销售商品的机械。
从供给的条件看，自动售货机可以充分补充人力资源的不足，适应消费环境和消费模式的变化，24小时无人售货的系统可以更省力，运营时需要的资本少、面积小，有吸引人们购买好奇心的自身性能，可以很好地解决人工费用上升的问题等各项优点。
据说世界上最早的自动售货机出现在公元前3世纪，那是埃及神殿里的投币式圣水出售机。
17世纪，英国的小酒吧里设有了香烟的自动售货机。
在自动售货机历史的长河中，日本开发出实用型的自动售货机，那是在进入本世纪后的事。
日本第一台自动售货机是1904年问世的“邮票明信片自动出售机”，它是集邮票明信片的出售和邮筒投函为一体的机器。
自动售货机的真正普及是在第二次世界大战以后。
50年代，“喷水型果汁自动售货机”大受欢迎，果汁被注入在纸杯里出售。
后来，由于美国的饮料大公司进入日本市场，1962年，出现了以自动售货机为主体的流通领域的革命。
1967年，100日元单位以下的货币全部改为硬币，从而促进了自动售货机产业的发展。
现在，自动售货机产业正在走向信息化并进一步实现合理化。
例如实行联机方式，通过电话线路将自动售货机内的库存信息及时地传送各营业点的电脑中，从而确保了商品的发送、补充以及商品选定的顺利进行。
并且，为防止地球暖化，自动售货机的开发致力于能源的节省，节能型清凉饮料自动售货机成为该行业的主流。
在夏季电力消费高峰时，这种机型的自动售货机即使在关掉冷却器的状况下也能保持低温，与以往的自动售货机相比，它能够节约10－15％的电力。
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《EDA技术实用教程》自动售邮票机设计报告题目：自动售邮票机课程设计学院：专业：班级：姓名：学号：指导教师:题目要求设计一个自动售邮票机，用开关电平信号模拟投币过程，每次投一枚硬币，机器能自动识别硬币金额只有1元和5角两种。
设定票价为2.5元，每次售一张票。
购票时先投入硬币，当投入的硬币总金额达到或超过票的面值时，机器发出指示，这时可以按取票键取出票。
如果所投硬币超过票的面值则会提示找零钱，取完票以后按找零键则可以取出零钱。
其他要求：1）通过LCD2004显示；2）能够选择不同面值的邮票。
1.题目分析本次实验所要完成的任务是实现邮票的自动销售。
机器有2.5元和3元的两种面值邮票，首先进入选票阶段，需要选择所购邮票的面值，用拨码开关L8选择需要购买的邮票面值。
选定后进入投币阶段，有四个拨码开关，组成7种状态。
接着进入确认阶段，查看输入金额是否足够，若不够点亮LED1灯提示“金额不足”。
当输入金额达到所需票价时，点亮LED2提示邮票输出。
当输入金额超过所需票价时，点亮LED2、LED3提示邮票输出，找零。
四个拨码开关状态代表：S0:0000 输入0.0元S1:0001 输入0.5元S2:0010 输入1.0元S3:0011 输入1.5元S4:0100 输入2.0元S5:0101 输入2.5元S6:0110 输入3.0元2、原理框架3、程序程序简介：1、变量含义：clk时钟choose 选择邮票面值k1 k2 k3 k4 四个拨码开关输入金额键en 使能dat八位数据ok 可以取票warning 警告金额不足change 找零2、主程序如下：//利用verilog驱动LCD2004//本实验是用LCD2004显示英文。
（LCD带字库）modulelcd2004(choose,clk,k1,k2,k3,k4,rs,rw,en,dat,ok, waring,change);input choose,clk,k1,k2,k3,k4;//系统时钟输入20MHzoutput [7:0] dat; //LCD的8位数据口output rs,rw,en; //LCD的控制脚output ok,waring,change;reg e;reg [7:0] dat;regrs;reg [15:0] counter;reg [5:0] current,next;regclkr;reg [1:0] cnt;regx,y,z;always @(posedgeclk)begincounter=counter+1'b1;if(counter==16'h000f)clkr=~clkr;endalways @(posedgeclkr)begincurrent=next;case(current)set0: begin rs<=0; dat<=8'h38; next<=set1; end //* 设置8位格式,4行,5*8set1: begin rs<=0; dat<=8'h0C; next<=set2; end//*整体显示,关光标,不闪烁*/set2: begin rs<=0; dat<=8'h06; next<=set3; end //*设定输入方式,增量不移位*/set3: begin rs<=0; dat<=8'h01; next<=set41; end //*清除显示*/set41: begin rs<=0; dat<=8'h80; next<=dat0; end//显示第一行dat13: if((k1==0)&&(k2==0)&&(k3==0)&&(k4==0))begin if(choose==0)Begin rs<=1; dat<="2"; next<=dat14;endelse if(choose==1)beginrs<=1; dat<="3"; next<=dat14; endendelse if((k1==0)&&(k2==0)&&(k3==0)&&(k4==1))begin if(choose==0)beginrs<=1; dat<="2"; next<=dat14;endelse if(choose==1)beginrs<=1; dat<="3"; next<=dat14; endendelse if((k1==0)&&(k2==0)&&(k3==1)&&(k4==0))begin if(choose==0)beginrs<=1; dat<="2";next<=dat14;endelse if(choose==1)beginrs<=1; dat<="3"; next<=dat14; endendelse if((k1==0)&&(k2==0)&&(k3==1)&&(k4==1))begin if(choose==0)beginrs<=1; dat<="2"; next<=dat14;endelse if(choose==1)beginrs<=1; dat<="3"; next<=dat14; endendelse if((k1==0)&&(k2==1)&&(k3==0)&&(k4==0))begin if(choose==0)beginrs<=1; dat<="2"; next<=dat14;endelse if(choose==1)beginrs<=1; dat<="3"; next<=dat14; endendelse if((k1==0)&&(k2==1)&&(k3==0)&&(k4==1))begin if(choose==0)beginrs<=1; dat<="2"; next<=dat14;endelse if(choose==1)beginrs<=1; dat<="3"; next<=dat14; endendelse if((k1==0)&&(k2==1)&&(k3==1)&&(k4==0))begin if(choose==0)beginrs<=1; dat<="2"; next<=dat14;endelse if(choose==1)beginrs<=1; dat<="3"; next<=dat14; endendnul: begin rs<=0; dat<=8'h00; // 把液晶的E 脚拉高if(cnt!=2'h2)begine<=0;next<=set0;cnt<=cnt+1'b1;endelsebeginnext<=nul; e<=1;endenddefault: next<=set0; endcaseendassign en=clkr|e; assignrw=0;assign ok=x; assignwaring=y;assign change=z; endmodule4、顶层原理图5、引脚分配6、设计总结经过这次对自动售邮票机的设计，让我们对EDA设计有了更一步的认识，同时也对EDA这门课程有了更深入的了解。
这次设计让我们了解了关于自动售邮票机的原理与设计理念。
在这次设计中我们受益匪浅.对QuartusⅡ软件运用更加熟练。
在摸索该如何设计程序使之实现所需功能的过程中,培养了我们的设计思维,增加了实际操作能力，总的来说这次收获不小，基本能够做到学以致用。
当然这个设计存在许多的不足，还需要进一步的修改与完善。
这次设计提高了我们的逻辑思维能力，使我们在程序的改写和运用上有了很大的进步。
加深了我们对Verilog 硬件语言的认识。
另外，我们还更加充分的认识到，EDA 这门课程在科学发展中的至关重要性。
查阅参考书的独立思考的能力以及培养非常重要，我们在设计时，遇到很多不理解的东西，有的我们通过查阅参考书弄明白，有的通过网络查到，但由于时间和资料有限我们更多的还是独立思考。
相互讨论共同研究也是很重要的，经常出现一些问题，经过讨论和资料的查询最终得到了解决。
锻炼了我们的团队合作精神及分工合作的能力。
最后应感谢王老师的辛勤指导下，能让我们在困境中找到解决难题的办法，并且对EDA有了更深刻的认识，同时在王老师身上学到了很多设计中适用的方法。