自动售货机的设计及仿真

自动售货机的设计及仿真

任务和要求：自动售货机可销售橡皮（0.5元）、铅笔（1元）、直尺（1.5元）、记录本（2元）4种商品，数量无限。只能投入1元或5角硬币，当投入的币值等于或大于商品的价钱且确认购买时，两个输出口分别输出购买的商品和找零，当投币后取消购买，退回投入的硬币，假设零币无限。顾客一次只能购买一种商品的一个，若需要更多商品，需要重复操作。

1)基本功能：商品选择；投币购买；出货、找零、退钱。

2)显示功能：有两个LED数码管显示已经投入的币值或找零数

系统总体设计：

基本功能模块：商品选择模块；投币处理模块；、出货、找零、退钱模块。

自动售货机控制系统共含4个状态：初始状态、投币状态、出货及找零、退钱状态。

1)初始状态(selegoods)：表示一次投币销售过程的开始，此状态期间，可选择

商品，不允许投币。

2)投币状态(incoins)：计算并记录投入总币值，此状态期间，允许投币，不允

许选择商品。

3)出售及找零状态(outgoods_coin)：根据选择商品的价格及投入的总币值，决

定是否出货及找零。

4)退钱状态(back_coin)：投币后取消购买，退回投入的硬币。

状态转换图如下表示：

商品选择模块：

功能：选择一种商品获得此商品的价格。

商品选择模块的元件图符商品选择模块的VHDL描述。

注意：为了直观显示商品的价格，价格选择integer，进行功能仿真时，选择价格为unsigned decimal类型。

功能仿真波形及说明：

说明：当en=1时，选择eraser，此商品的价格为5角，price=5。当en=0时，商品选择模块禁止工作，price保持不变。

●投币处理模块

计算并记录投入的总币值。

投币处理模块的VHDL描述：

为了直观显示投入总币值，总币值total选择integer，进行功能仿真时，选择total为unsigned decimal类型。

功能仿真及说明：

说明：当en=1时，投入一枚5角、一枚一元、一枚5角硬币，总币值为20即2元。

●出售、找零或退零模块（主控制器）

注意：状态转换中的IF语句，如果满足条件，转换状态，否则保持原状态。

说明：选择商品的价格price为15，投入币值coins为2，当取消购买cancel_buy=1时，outgoods=0表示未出货，backcoins=20表示退回20｡

说明：选择商品的价格price为15，投入币值coins为2，当确认购买ok_buy=1时，outgoods=1表示出货，backcoins=5表示找零5｡

自动售货机的设计及仿真

自动售货机整体结构：

仿真结果及说明：

说明：选择rule,price=15,投入一枚1元硬币，coins=10,又投入一枚1元硬币，coins=20,之后，选择取消购买，cancel_buy=1,outgoods=0表示未出货，outcoins=20表示退回投入硬币2元。

说明：选择rule,price=15,投入一枚1元硬币，coins=10,又投入一枚1元硬币，coins=20,之后，

选择确认购买，ok_buy=1,outgoods=1表示出货，outcoins=5表示找零5角。