基于VHDL的自動售貨機設(shè)計

1、北華大學(xué)學(xué)院：電氣信息工程學(xué)院專業(yè)班級：通信工程姓名：閆夢迪學(xué)號：指導(dǎo)老師：董勝實習(xí)時間:2015.11.3012.11目錄1 .實習(xí)題目P32 .實習(xí)目的P33 .實習(xí)技術(shù)要求P34 .實現(xiàn)過程P35 .功能及代碼P56 .仿真及硬件測試P97 .實習(xí)心得P128 .教師評語P14一.實習(xí)題目自動售貨機設(shè)計二.實習(xí)目的通過本課題的研究，可以掌握電子控制系統(tǒng)的基本原理與其實現(xiàn)，通過對各個模塊的編程及其仿真，對QuartusII軟件的使用有所了解。每個波形模塊的VHD5現(xiàn)加深了硬件描述語言的學(xué)習(xí)。最終的頂層文件的調(diào)試，更是體現(xiàn)了綜合知識的運用。三.實習(xí)技術(shù)要求本設(shè)計要實現(xiàn)自動售貨機的基本功能，如

2、貨物信息存儲、商品選擇、進程控制、硬幣處理、余額計算、顯示等功能。利用軟件QuartusII平臺，采用VHDLM件描述語言編程的設(shè)計方法設(shè)計系統(tǒng)核心電路的硬件程序，與一般的軟件開發(fā)不同，VHD端程更需要熟悉一些底層的硬件知識，特別是數(shù)字邏輯電路的設(shè)計，因此VHD編程的方法、思路都要更多的與硬件電路聯(lián)系起來。完成系統(tǒng)各個功能模塊的硬件程序設(shè)計后，在軟件平臺上進行編譯和電路仿真，最后生成的目標文件下載到實驗臺內(nèi)的FPG出片以實現(xiàn)該系統(tǒng)，并在實驗臺上對設(shè)計進行驗證。四.實現(xiàn)過程1)、根據(jù)設(shè)計要求實現(xiàn)過程分兩部分：a、面向客戶端模塊設(shè)計基于Quartus2軟件環(huán)境下，應(yīng)用VHEDL語言進行程序設(shè)計。以

3、clk輸入端口進行商品選擇，coin1輸入端口做錢數(shù)輸入，F(xiàn)inish輸入端口做確認，進而完成商品購買。b、面向個體端模塊設(shè)計以Get端口進行對商品價格修改的確認，以ST端口進行選擇要修改的商品種類,coin。作為單價輸入端口。2）、整體結(jié)構(gòu)框圖顯示功能：顧客商品選擇、付錢購買、找零，個體商戶對商品種類及價格的修改，商品數(shù)量統(tǒng)計代碼:libraryieee;useieee.std_logicarith.all;useieee.std崖矗_刑64麻；一useieee.std_logic_unsigned.all;entityS1isport(clk:instd_logic;-r,set,st,g

4、et,finish:instd_logic;-coin0,coin1:instd_logic_vector(3downto0);-act0,act1:outstd_logic_vector(3downto0);-y0,y1,y2,y3,y4:outstd_logic_vector(6downto0);商品價格、找零顯親數(shù)據(jù)一endS1;architecturebehavofS1issignalitem0,item1:std_logic_vector(1downto0);-signalQ:INTEGERRANGE20DOWNTO0;signalpri0,pri1,pri2,pri3:std_lo

5、gic_vector(3downto0);signalquan0:integer:=9;系統(tǒng)時鐘設(shè)定、買、選擇、完成信號輸入錢數(shù)顯示、開關(guān)信號輸入錢數(shù)、商品種類找零signalquan1:integer:=9;signalquan2:integer:=9;signalquan3:integer:=9;-數(shù)量begin-設(shè)定部分com0:process(get,st,coin0)variableC:INTEGERRANGE20DOWNTO0;beginifget=1thenifsteventandst=1thenitem0=item0+1;-對商品進行shezhiifitem0=00thenac

6、t0=1000;pri0=coin0;C:=CONV_INTEGER(coin0);-shedingshi，自動售貨機對4種商品的操作elsifitem0=01thenact0=0100;pri1=coin0;C:=CONV_INTEGER(coin0);elsifitem0=10thenact0=0010;pri2=coin0;C:=CONV_INTEGER(coin0);elsifitem0=11thenact0=0001;pri3=coin0;C:=CONV_INTEGER(coin0);endif;endif;elseact0y3y3y3y3y3y3y3y3y3y3y3=1111111

7、;endcase;endprocesscom0;com1:process(coin1,clk,Q)-購買部分variableA,B,D:INTEGERRANGE20DOWNTO0;beginifclkeventandclk=1thenitem1=item1+1;-對商品進行循環(huán)選擇ifitem1=00thenact1=1000;B:=CONV_INTEGER(pri0);-購買時，自動售貨機對4種商品的操作elsifitem1=01thenact1=0100;B:=CONV_INTEGER(pri1);elsifitem1=10thenact1=0010;B:=CONV_INTEGER(pri

8、2);elsifitem1=11thenact1=priOthenQ=A-B;D:=quanO-1;quanO=pri1thenQ=A-B;D:=quan1-1;quan1=pri2thenQ=A-B;D:=quan2-1;quan2=pri3thenQ=A-B;D:=quan3-1;quan3=quan3-1;elseQ=A-B;endif;endif;ifset=1theniteml=00;act1=OOOO;Qy0y0y0y0y0y0y0y0y0y0y0y1y1y1y1y1y1y1y1y1y1y1y2y2y2y2y2y2y2y2y2y2y2y4y4y4y4y4y4y4y4y4y4y433

9、B RB 10010 41)S KB W.pq.i r i_皿.1IMastei Time BatG.725m州口以 33-:1CI.卒 3 純翠 330,73 2 仙gfs3.725 Tit00OOQ1X0口 如 一期1LX 面OUOOX oooiooh XDIDO_r0000ocioo1000LOODOlOCnioo:laoomn X 旦 11 口正X 01 CO 100y 口ilOOOQ-K 0仇1口而JCXIOCKIIS10000001 皿0?？?018100Woonooir0100100 n : 14)、硬件測試1.get=1設(shè)定內(nèi)部價格2 .隱藏內(nèi)部設(shè)定價格3 .輸入8元單價3元找

10、零5元顯示剩余數(shù)量8個7 .實習(xí)心得在這次實驗中，通過老師的介紹和我們自己的學(xué)習(xí)，我們學(xué)會了VHD理序的基本語法和操作，熟悉了程序的基本結(jié)構(gòu)和設(shè)計，學(xué)會了quartus軟件的操作和系統(tǒng)的功能仿真。我們小組的組員進行了合理的分工和良好的溝通，這對程序的實驗十分重要。在這次的程序設(shè)計中，通過實驗我們完成了程序，達到了學(xué)習(xí)的目的。經(jīng)過這次對自動售貨機系統(tǒng)的設(shè)計，讓我對ED也計有了更一步的認識，同時也對EDA門課程有了更深入的了解。這次設(shè)計讓我了解了關(guān)于自動售貨機的原理與設(shè)計理念，要設(shè)計一個電路先進行軟件模擬仿真再進行實際的硬件電路測試。當然這個設(shè)計存在許多的不足，比如在預(yù)覽商品時只能順序瀏覽，而不能隨機點擊瀏覽，這也是為了排除程序的糅雜。并且每次賣完一種商品都得復(fù)位，不能進行連續(xù)的購買，而且在購買時遇到的情況考慮不周到。這次設(shè)計提高了我們的邏輯思維能力，使我們在程序的改寫和運用上有了很大的進步。加深了我們對VHDL1件語言的認識，進一步增進了對一些常見器件的了解。另外，我們還更加充分的認識到，ED陽門課程在科學(xué)發(fā)展中的至關(guān)重要性。查閱參考書的獨立思考的能力以及培養(yǎng)非常重要，我們在設(shè)計電路時，遇到很多不理解的東西，有的我們通過查閱參考書弄明白，有的通過網(wǎng)絡(luò)查到，但由于時間和資