自动售货机课程设计
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合肥学院
课程设计报告
题目：自动售货机课程设计
系别：电子信息与电气工程系
专业：通信工程
班级：
学号：___
姓名：
导师：
日期： 2016.5.30 成绩：
一、引言
本次课程设计研究自动售货机的主要功能模块，主要包括商品选择模块、余额计算模块、退币模块，由于条件上的限制，对投币模块中的货币检测未进行处理。相应的主要功能有选择货物，购买，出货找零，显示，延时和时控功能。通过使用VHDL语言，基于FPGA可编程芯片，并通过使用QUARTUSⅡ软件进行程序设计，模拟仿真，功能验证，以更好的来理解和掌握自动售货机控制系统的工作原理和设计方法，以及学习和掌握基于EDA的电子产品设计方法，进一步加深对VHDL语言以及QUARTUSⅡ软件、FPGA可编程芯片的认识与了解。
二、项目要求
设计一个自动售货机控制程序，它的投币口每次可以投入1元、2元、5元，且规定投入1元或2元后不得再投入5元。当投入总值等于或超过设定值（4元），售货机就自动送出货物并找回多余的钱。
1、基本要求按照上面要求，编写程序，实现售单一商品的功能。
2、扩展要求：在基本要求的基础上，完善电路，实现售多个商品的功能(设定值应该相应增加)。
三、设计方案
本售货机可销售两种商品，单价分别为3元和4元。投币口每次可以投入1元、2元、5元，且规定投入1元或2元后不得再投入5元，投入总额为3元时，不能再投入2元或者5元，当投入总值超过设定值3元或者4元的情况下，选择商品一或者商品二，售货机就自动送出货物并找回多余的钱。
四、项目代码及其分析
VHDL程序代码：
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
ENTITY ZDSHJ IS
PORT(CLK,RESET:IN STD_LOGIC;
DIN:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);
COMB_OUTPUTS,GIVE_CHANGE:OUT STD_LOGIC); END ENTITY;
ARCHITECTURE behav OF ZDSHJ IS
TYPE FSM_ST IS (S0,S1,S2,S3,S4,S5);
SIGNAL current_state,next_state:FSM_ST; BEGIN
REG:PROCESS(CLK)BEGIN
IF RESET='1' THEN current_state<=s0;
ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN
current_state<=next_state;
END IF;
END PROCESS REG;
COM:PROCESS( DIN,current_state)
BEGIN
CASE current_state IS
WHEN s0=>COMB_OUTPUTS<='0';
GIVE_CHANGE<='0';
IF DIN="001" THEN next_state<=s1;
ELSIF DIN="010" THEN next_state<=s2; ELSIF DIN="101" THEN next_state<=s5; ELSE next_state<=s0;
END IF;
WHEN s1=>COMB_OUTPUTS<='0';
GIVE_CHANGE<='0';
IF DIN="001" THEN next_state<=s2;
ELSIF DIN="010" THEN next_state<=s3; ELSE next_state<=s1;
END IF;
WHEN s2=>COMB_OUTPUTS<='0';
GIVE_CHANGE<='0';
IF DIN="001" THEN next_state<=s3;
ELSIF DIN="010" THEN next_state<=s4; ELSE next_state<=s2;
END IF;
WHEN s3=>COMB_OUTPUTS<='0';
GIVE_CHANGE<='0';
IF DIN="001" THEN next_state<=s4;
ELSIF DIN="010" THEN next_state<=s5; ELSE next_state<=s3;
END IF;
WHEN s4=>COMB_OUTPUTS<='1';
GIVE_CHANGE<='0';
next_state<=s0;
WHEN s5=>COMB_OUTPUTS<='1';
GIVE_CHANGE<='1';
next_state<=s0;
END CASE;
END PROCESS COM;
END behav;
程序分析：
DIN=00表示未投币；
DIN=01表示投币一元；
DIN=10表示投币两元；
DIN=11表示投币五元；
Y1为货物控制信号：Y1=1表示出货，Y1=0表示不出货。
Y2为找零以及五元投币口开闭信号：
Y2=00表示不找零并打开五元投币口，允许投入五元；
Y2=01表示找零一元并打开五元投币口，允许投入五元；
Y2=11表示不找零并关闭五元投币口，不允许投入五元；
S0表示初始状态，还没有收到投币；
S1表示收到一元投币的状态；
S2表示收到两元投币的状态；
S3表示收到三元投币的状态
仿真波形：
自动售货机仿真波形（一）
分析1：通过上图波形可以看出，当DIN=1时，即投币1通过上图波形可以看出，当DIN=2时，元，前三个脉冲来临时，即投币金额为1元、2元、3元，状态分别为s1,s2,s3,COMB_OUTPUTS和GIVE_CHANGE都是显示为0。当第四个脉冲来临时，即投币金额为4元时，则COMB_OUTPUTS显示为1，GIVE_CHANGE显示为0，