1、 数字系统设计技术数字系统设计技术 课程设计课程设计 课题名称：课题名称： 电子售货机电子售货机 学学 院：院： 电子与通信工程学院电子与通信工程学院 班班 级：级： 组组 员：员： 学学 号：号： 指导老师：指导老师： 目录目录 一、设计方案一、设计方案 . 1 1、功能简介、功能简介 . 1 2、开发测试环境选择、开发测试环境选择 1 二、售货机二、售货机 EDA 程序设计程序设计 1 1、定义端口与信号说明、定义端口与信号说明. 1 1.1 输入端口输入端口 1 1.2 输出端口输出端口 1 1.3 信号信号 . 2 2、状态模块说明、状态模块说明 2 2.1 状态转换图状态转换图 2
2、2.2 购买购买 1 元商品模块元商品模块. 2 2.2 购买购买 5 元商品模块元商品模块. 3 2.3 购买购买 7 元商品模块元商品模块. 4 2.4 顶层电路结构顶层电路结构 4 三、小结三、小结. 5 四、附录四、附录. 5 1、使用说明、使用说明 . 5 2、参考文献资料、参考文献资料 5 3、附表、附表 . 6 1 一、设计方案一、设计方案 1、功能简介、功能简介 本文采用状态机的方法所设计的简易电子售货机可出售 1 元、5 元、7 元的商品，可接 受 1 元、5 元、10 元的投币，可显示选择商品的价格，可找回购买后的余额。若投币金额充 足则自动给出对应的商品和自动找零， 且在
3、投币购买过程中若投币余额不足会发出警告。 在 商品购买、 找零完毕后， 售货机会回到初始状态， 顾客可进行下次购买。 另设有初始化按钮， 按下之后售货机回到初始状态。 2、开发测试环境选择开发测试环境选择 开发和仿真软件选择了 Altera 公司的综合性 PLD/FPGA 开发软件 Quartus II 8.0，首先在 Quartus II 8.0 下进行程序设计，编译通过后用 Quartus II 8.0 进行功能仿真并检查对应 的功能。 二、售货机二、售货机 EDA 程序设计程序设计 1、定义端口与信号说明、定义端口与信号说明 1.1 输入端口输入端口 reset：异步复位端口，低电平有效
4、；clk：时钟信号端口，控制状态的转换；item1：1 元商品选择端口；item5：5 元商品选择端口；item7：7 元商品选择端口；ok：商品选择确 认端口；coin1：1 元投币信号端口；coin5：5 元投币信号端口；coin10：10 元投币信号端 口。 1.2 输出端口输出端口 zhaoqian：退钱信号端口；jiage：对应商品价格显示端口；get1：1 元商品输出端口： 2 get5：5 元商品输出端口；get7：7 元商品输出端口；warn：投币金额不足提示窗口。 1.3 信号信号 s0：初始状态信号；rmb1：购买 1 元商品模块信号；rmb5：购买 5 元商品模块信号；
5、rmb7：购买 7 元商品模块信号；now_state：当前信号保存变量；next_state：下一时钟上升 沿读取信号保存变量。 2、状态模块说明、状态模块说明 2.1 状态转换图状态转换图 本程序状态机设计包含 4 个状态 s0：初始态；rmb1：1 元商品购买；rmb5：5 元商 品购买；rmb7：7 元商品购买。 2.2 购买购买 1 元商品模块元商品模块 本模块处理当顾客选择 1 元商品后的处理，执行流程如下： 首先价格端口显示价格为 1 元，顾客在按下确认键，ok=1后，若投币 1 元，则 get1=1给出 1 元商品、zhaoqian=0 退钱 0 元；若投币 5 元，则 get
6、1=1给出 1 元商品、zhaoqian=4 退钱 4 元；若投币 10 元，则 get1= 1给出 1 元商品、zhaoqian=9 退钱 9 元。仿真结果见图 1： 3 2.2 购买购买 5 元商品模块元商品模块 本模块处理当顾客选择 5 元商品后的处理，执行流程如下： 首先价格端口显示价格为 5 元，顾客在按下确认键，ok=1后，若投币 1 元，则 warn=1投币金额不足提示，zhaoqian=1 退钱 1 元；若投币 5 元，则 get5=1给出 5 元商品、 zhaoqian=0 退钱 0 元； 若投币 10 元， 则 get5= 1 给出 5 元商品、 zhaoqian=5 退钱 5 元；仿真结果见图 2： 4 2.3 购买购买 7 元商品模块元商品模块 本模块处理当顾客选择 7 元商品后的处理，执行流程如下： 首
