【正文】 始設(shè)計電子系統(tǒng) ，大量工作可以通過計算機(jī)完成，并可以將電子產(chǎn)品從電路設(shè)計、性能分析到設(shè)計出 IC 版圖或 PCB 版圖的整個過程 ，在 計算機(jī)上自動處理完成。其中邏輯陣列塊由多個邏輯單元構(gòu)成。在這部分電路我們用到了一個變壓器，一個整流橋，一個濾波電路，一個穩(wěn)壓器完成為 5V 電壓的電源。顯示器 如圖 所示。 （ 3）如 果投入的硬幣達(dá)到或大于所購商品的價格，自動售貨機(jī)會發(fā)出一個指示信號使接受硬幣的裝置不再接收新的硬幣。當(dāng)顧客投入的硬幣大于或等于售價時將不再接受硬幣，用一個 LED 燈顯示。 （ 3）找零狀態(tài)：投幣結(jié)束 ，售貨機(jī)自動判別總錢數(shù)，若在時限到來之際，總錢數(shù)少于顧客所需商品的單價，則退出錢幣，用 LED 顯示退錢數(shù)。 圖 . 投幣模塊 投幣模塊主要程序如下： library ieee。 begin wait until clk=39。qian:=0。bi=1。 qian:=2。en=39。 then qian:=qian+1。en=39。 end if。仿真結(jié)果如圖 所示： 圖 reset 輸入為 1 時的仿真結(jié)果 商品選擇模塊 自動售貨機(jī)的商品選擇模塊，通過自動售貨機(jī)上的四個選擇按鍵完成商品選擇，在接收到對應(yīng)四個商品之一的一個選擇信號時進(jìn)行編譯，將被選擇的商品進(jìn)行編碼，輸入到主控模塊中，在主控模塊中與所接受的錢幣進(jìn)行對與計算。 ENTITY yima IS PORT ( a1,a3,a4,a8,en2,reset : IN STD_LOGIC。 and en2=39。039。xuan_rg=39。 and en2=39。039。xuan_yl=39。039。 else d=0。039。 ENTITY fenpi IS PORT(CLK:IN STD_LOGIC。 THEN IF Q 14 THEN Q =Q+1。 通過程序所得到的仿真結(jié)果如下： 當(dāng) clk 第 15輸出為上升沿時， newclk 輸出為 1，仿真結(jié)果如圖 所示： 圖 newclk 輸出為 1 時的仿真結(jié)果 25 計數(shù)模塊 由于課題要求自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)有定時系統(tǒng)，并限定在 30s 內(nèi)完成投幣，30s 之后投幣無效，因此需要設(shè)定一個計數(shù)模塊對投幣時間進(jìn)行限制。 entity jishu is port(clk,en,clr: in std_logic。 elsif(clk39。 end if。event and clk=39。 end if。039。 28 圖 出貨模 塊 出貨模塊主要程序如下： LIBRARY ieee。039。139。039。039。039。039。039。 end if。 ENTITY zhaoling IS PORT( Di : IN integer range 0 to 9。 END zhaoling。 WHEN 5 = outp:=1011011。 b = outp(1)。 當(dāng)輸入信號 di為 2 時， g輸出為 1， f 輸出為 0， e 輸出為 1， d輸出為 1， c輸出為 0， b 輸出為 1， a 輸出為 1，仿真結(jié)果如圖 所示 圖 di 輸入為 2 時的仿真結(jié)果 32 主控模塊 主控模塊為自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)的核心部分，在主控模塊中將輸入的錢幣數(shù)目（ b）與商品的價格 (d)進(jìn)行對比，然后進(jìn)行找零并發(fā)出出貨信號。主控模塊如圖 。 entity zhukong is port(start,clk,t:in std_logic。 begin wait until clk=39。 en1=39。en3=39。clr=39。 en2=39。clr=39。 en2=39。c=bvar。 elsif t=39。039。039。di=0。139。 end if。解決辦法是通過增加模塊，與輸入信號來解決，本 文不詳細(xì)闡述。從課題的選擇到項目的最終完成， 劉 老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。 . Wang The Reconfigurable Embedded Nc System Based On Fpga . Key Engineering Materials ,20xx(1):703708. 13 Adec .VHDL Language Reference Guide. NV USA,1999 14 Mark D. Birnbaum .Essential electronic design automation (EDA). China Machine Press, 20xx. , 234 p. : 24 15 Rusdiansyah A, Tsao D B. An integratedmodel of the periodic delivery p roblems for vending machine supp ly chains [ J ]. Journal of Food Engineering, 20xx, 70 (3) : 421 434 40 致 謝 本課題在選題及研究過程中得到 劉艷萍 老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。不過缺點是只能完成相對比較簡單的自動售貨機(jī)功能，實現(xiàn)金額計算，發(fā)放商品，找零，退幣等功能。 end if。 c=bvar。en3=39。and bvar then current_state=qa。039。139。en1=39。 else current_state=qb。en2=39。 else current_state=qb。en2=39。clr=39。 then current_state=qa。 architecture a of zhukong is signal current_state:state:=qa。 use 。 Clr 為計數(shù)模塊的控制信號，當(dāng)收貨完成后， clr 輸出為 1，計數(shù)模塊回到初始狀態(tài)歸零。 end process。 END CASE。 WHEN 3 = outp:=1111001。 f : OUT STD_LOGIC。 30 圖 顯示模塊 顯示模塊程序如下： LIBRARY ieee。039。139。139。039。139。039。039。039。 出貨模塊有四個輸出信號為所選擇的貨物的輸出信號。139。139。) then bcd10n=000。 else bcd1n=bcd1n+39。139。 use 。 NEWCLK = DIVCLK。EVENT AND CLK=39。 圖 分頻模塊 24 分頻模塊主要程序如下： LIBRARY IEEE。039。039。 else d=0。xuan_schb=39。039。 elsif a4=39。xuan_yl=39。039。 then if a1=39。 圖 商品選擇模塊 商選擇模塊主要程序如下： LIBRARY ieee。 通過程序所得到的仿真圖如下所示： 1 當(dāng) reset 輸入為 0，輸入 5元， 2 元， 1元時，輸出結(jié)果為 7。en=39。 then qian:=qian+2。 then if a1=39。qian:=5。 then state=1。139。 then state=0。 architecture a of toubi is signal state:integer range 0 to 1。如圖 所示。投入錢（ 1元， 2 元， 5元），當(dāng)投入硬幣等于或者超過商品價格時進(jìn)入下一狀態(tài)。當(dāng)顧客選擇其中的一種商品時，售貨機(jī)發(fā)送出一個信號按鈕不再生效，用一個 LED燈顯示。自動售貨機(jī)允許投入 1 元， 2 元， 5 元硬幣：當(dāng)總幣值等于顧客需要的商品單價時，機(jī)器送出需要的商品：若總幣值大于顧客需要的商品單價時，機(jī)器除提供所需商品外，并將余幣退出；若總幣值小于顧客需要的商品單價時，機(jī)器退出顧客投入的硬幣。 圖 下載驅(qū)動與外接存儲器 顯示器設(shè)計 自動售貨機(jī)需要一個顯示燈，當(dāng)購物結(jié)束后顯示器顯示找零錢數(shù)額。其中用兩個振蕩器以及兩個電阻可以完成我們所需要的設(shè)定。 芯片的選擇 本文所用到的 FPGA 芯片為， Altera 生產(chǎn)的 EPF10K10LC84 芯片， EPF10K10LC844是一種復(fù)雜可編程邏輯器件，另外還有其它類型的管腳和封裝，選擇性強(qiáng) 。 （ 3） 系統(tǒng)級應(yīng)用 系統(tǒng)級的應(yīng)用是 FPGA與傳統(tǒng)的計算機(jī)技術(shù)結(jié)合，實現(xiàn)一種 FPGA版的計算機(jī)系統(tǒng) ：如用 Xilinx V4, V5系列的 FPGA，實現(xiàn)內(nèi)嵌 POWER PC CPU, 然后再配合各種外圍功能，實現(xiàn)一個基本環(huán)境，在這個平臺上跑 LINIX 等系統(tǒng) ， 這個系統(tǒng)也就支持各種標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)和功能接口（如 圖像 接口）了 。 （ 1） 電路設(shè)計中 FPGA 的應(yīng)用 連接邏輯，控制邏輯是 FPGA 早期發(fā)揮作用比較大的領(lǐng)域也是 FPGA 應(yīng)用的基石 。 關(guān)于 FPGA 芯片的選擇將在下文進(jìn)行介紹。因此 ,自動售貨機(jī)未來的發(fā)展趨勢是將其納入到一個更廣闊、更便利的移動商務(wù)網(wǎng)絡(luò)平臺 [1] 。 現(xiàn)在，自動售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)正在走向信息化并進(jìn)一步實現(xiàn)合理化。在夏季電力消費高峰時，這種機(jī)型的自動售貨機(jī)即使在關(guān)掉冷卻器的狀況下也能保持低溫，與以往的自動售貨機(jī)相比，它能夠節(jié)約 10－ 15％的電力。在日本， 70％的罐裝飲料是通過自動售貨機(jī)售出的。 70年代以來，出現(xiàn)了采用微型計算機(jī)控制的各種新型自動售貨機(jī)和利用信用卡代替錢幣并與計算機(jī)連接的更大規(guī)模的無人售貨系統(tǒng)，如無人自選商場、車站的自動售票和檢票系統(tǒng)、銀行的現(xiàn)金自動支付機(jī)等。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 1）設(shè)計（論文） 2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 3）其 它 4 目 次 1 引言 ………………………………………………………………………… …… 2 自動售貨機(jī)的歷史 ……………………………………………………………… 2 自動售貨機(jī)的研究現(xiàn)狀 ………………………………………………………… 3 未來的發(fā)展和研究方向 ………………………………………………………… 3 本文的章節(jié)安排 ………………………………………………………………… 4 2 關(guān)鍵技術(shù) ………………………………………………………………………… 5 EDA 技術(shù) ……………………… ………………………………………………… 5 可編輯邏輯器件 ……………………………………………………………… 5 vhdl 描述語言 ………………………………………………………………… 5 相關(guān)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用情況 …………………………………………………… 6 3 硬件系統(tǒng)的設(shè)計 ………………………………………………………………… 8 芯片的選擇 ……………………………………………………………………… 8 時鐘發(fā)生器 ……………………………………………………………………… 9 電源電路 ………………………………………………………………………… 10 硬件鍵盤 ………………………………………………………………………… 10 下載驅(qū)動器以及存儲器的設(shè)計 ………………………………………………… 11 顯示器設(shè)計 ……………………………………………………………………… 11 硬件電路圖 ……………………………………………………………………… 12 4 軟件系統(tǒng)設(shè)計 …………………………………………………………………… 12 設(shè)計思想 ……………………………… ………………………………………… 13 軟件設(shè)計 ………………………………………………………………………… 14 結(jié)論 ………………………………