【正文】 。 led_cola_ok=’ 1’ 。 diet:process(reset_out)to book the bottle remaining diet. begin . if reset=’ 1’ then no_diet=20。 end process。 use 。下面列出sampling_signal 模塊的程序代碼。 sample ﹤ =q(4)and notdelay。 end if。 definition of signal_flow in entity debounce. 我們假定一般按鍵信號的主脈沖寬度為 100ms 左右，而機械按鍵抖動噪聲寬度不大于 30ms，為了計算真正的按鍵次數(shù)，必須過濾機械抖動噪聲。 Deboune 模塊的 VHDL 碼 content definition of ponent “ debounce” . library ieee。 end if。 37 eng if。 to deliver diet if nesscessary. led_diet_out=diet_out。系統(tǒng)輸入信號 reset為所有模塊的重置信號。 end block。 when25=led_ten_returen(0)= return_clk。 for i in 0 to 1 loop. led_ten_return(i)=return_clk。 led_five_return=(others=’ 0’ )。此信號 total_amount 為全局信號，僅供此處判斷而不做輸出，若投入金額超過 15 元，則必須輸出全局信號 money_ok，以便其他行為的判別。 elsif rising_edge(cancel_buy) then. cancel=’ 1’ 。同理，下次的飲料選取按鍵總是可以取代前一次的選擇。 if no coin five then led ten(no coin five)﹤ =‘ 1’； no coin five﹤ =3； end if； end if； end process； end block； 設(shè)定 clk， reset 與 coin 5 三個系統(tǒng)輸入信號后，可觀察到系統(tǒng)輸出信號 29 led five 以及全局信號 total amount 5 與 no coin five 3 位 led five 信號為“ 000”﹥“ 001”﹥“ 011”﹥“ 111” ,3 次投幣點亮了 3 個 LED,投入金額分別表示 0,5 元 ,10 元和 15 元。 coin 10 counting 模塊的 VHDL to count the number and amount of coin 10 and light the leds coin 10 counting。 and if。本模塊采用一個 8 位自動計數(shù)器，將 1024HZ 的系統(tǒng)時鐘除以 2^8=256,可以得到 4HZ 的閃爍信號。 twinkling singal for coin returned 25 signal cola choice std_ logic。 cancle： 用來維持 cancle 狀態(tài) 。led for cancle led five out std_ logic vector(2to0)。 button to throw coin $10 select cola in std_ logic。 use 。 Led five return: 3 個 LED , 以每秒 4 次的閃爍代表被推出的硬幣； Led ten renturn: 2 個 LED, 以每秒 4次的閃爍代表被推出的硬幣； Led cola out: 燈亮顯示 cola 已出貨； Led diet out： 燈亮顯示 diet 已出貨； 在 Xilinx 的 FPGA Express 設(shè)計環(huán)境中，對所有 VHDL 程序都加入下列幾行有關(guān)庫及程序包的調(diào)用語句。 Select diet: 選擇減肥可樂的按鍵信號 。因為投幣是計次電路，應先經(jīng)過抖動消除電路處理。 設(shè)計驗證： 通過 MAX+plusII 的定時分析器進行時序分析、功能仿真、時序仿真和波形分析，生成一些標準文件為其他 EDA 工具使用。 17 圖 EPM7128S 芯片引腳圖 18 第六章 MAX+plusII 概述 本系統(tǒng)采用 MAX+plusII 進行仿真。完全符合 JTAG 邊界掃描標準，具有 5V ISP 的功能。 2 數(shù)據(jù)流 從數(shù)據(jù)輸入與輸出的觀點，大部分的并行語 句都用于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工作。這種將設(shè)計實體分成內(nèi)外部的概念是 VHDL 系統(tǒng)設(shè)計的基本點。后來將一種可配合集成工具的 VHDL 程序包，特別命名為 ，并成為 1076 號IEEE 標準的一部分。這里只要選擇燈來表此信號。給 WR1WR11 及 SV0SV4 賦初值，賦值功能通過高級指令 FO 實現(xiàn)。所要完成的任務是仿真系統(tǒng)的上位機與下位機的程序設(shè)計，即在上述功能分析的基礎(chǔ)上，有針對性地進行設(shè)計。 另外，上位機與下位機的設(shè)計工作是密切配合的。按 11 下確認按鈕，則恢復初始狀態(tài)。由電子標簽顯示各商品的價格，顯示屏顯示友好界面 ，此時不能購買任何商品。 10 第三章 自動售貨機 PLC 程序設(shè)計 仿真實驗系統(tǒng)中售貨機的分析 由于售貨機的全部功能時在上位機上模擬的，所以售貨機的部分硬件是由計算機軟件來模擬替代的。 （ 3） 根據(jù)梯形圖編制程序清單。 控制系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟 （ 1） 根據(jù)生產(chǎn)的工藝過程分析控制要求。 PLC 是 PLC 控制系統(tǒng)的核心部件，正確選擇 PLC 對于保證整個控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟性能指標起到重要的作用。設(shè)計前，應深入現(xiàn)場進行調(diào)查研究，收集資料，并于機械部分的設(shè)計人員和實際操作人員密切配 合，并同擬定電氣控制方案，協(xié)同解決設(shè)計中出現(xiàn)的各種問題。 對第二個問題，則有以下幾個方面要考慮： （ 1） 功能方面 所有 PLC 一般都具有常規(guī)的功能，但對某些特殊要求，就要知道所選用的 PLC 是否有能力控制任務。 對第一個問題，首先要對控制任務進行詳細的分析，把所有的 I\O 點找出來，包括開關(guān)量 I\O和模擬量 I\O以及輸出是用繼電 器還是晶體管或是可控硅型。 5 自動售貨機的工作流程圖如 1所示。 在實際生活中，我們見到的售貨機可以銷售一些簡單的日用品，如飲料、常用藥品和小的生活保健用品等。在夏季電力消費高峰期，這種機型的自動售貨機即使在關(guān)掉冷卻器的狀況下也能保持低溫，與以往的自動售貨機相比，它能夠節(jié)約 10— 15%的電力。 自動售貨機不僅數(shù)量多，性能 也越來越好。 在日本， 70%的罐裝飲料是通過自動售貨機售出的；全球著名飲料商可口可樂公司在全世界就布有 50 萬臺飲料自動售貨機。我們接觸到的自動售貨機多是用于供給飲品、茶點的食物自動售貨機。是一種全新的商業(yè)零售形式，又被稱為 24 小時營業(yè)的微型超市。初始制造的自動售貨機它的原始裝置是古希臘人希羅制造的自動出售圣水的裝置。具體說明了可編程序控制器在自動售貨機中的作用。從一開始的飲品到現(xiàn) 在的生活用品以及其他的急需用品。 從廣義上來講投入硬幣、紙幣、信用卡等后便可以銷售商品的機械，從狹義上來講就是自動銷售商品的機械。自動售貨機不僅保障了愜意的工休時間，也是最廉價、提高職工工作效率最有效的手段?，F(xiàn)投入一個 1 元硬幣，當投入的貨幣超過 01 商品的價格時， 01 商品的選擇按鈕處應有變化，提示可以購買，其他商品同比。其內(nèi)部也是采用總線結(jié)構(gòu)來進行數(shù)據(jù)和指令的傳輸。所以一旦它們是交流 220V 的負載使用。 （ 2） 價格方面 不同廠家的 PLC 產(chǎn)品價格相差太大，有些功能類似、質(zhì)量相當、I/O 點數(shù)相當?shù)?PLC 的價格能相 差 40%以上。 （ 4） 考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝和改進，在選擇 PLC 容量時，應適當留有余量。 （ 4） 設(shè)計控制程序。 （ 4） 分配 PLC 和 I/O點，設(shè)計 I/O連接圖。 （ 6） 待控制臺及現(xiàn)場施工完成后，就可以進行聯(lián)機調(diào)試。 （ 2） 自動售貨機可識別 10 元、 5元、 1元、 5 角、 1角硬幣。 （ 3） 購買狀態(tài)。 首先，應該做上位機和下位機的任務分工：上位機主要用來完成仿真界面的制作過程，而下位機則主要用來完成 PLC 程序的編寫。這是整個仿真系統(tǒng)內(nèi)部各大部件之間的內(nèi)在關(guān)系。因此在以下的詳細設(shè)計過程中，并沒有將上位機的設(shè)計與下位機的設(shè)計整體分開來寫，而是相互交替，同時盡量清晰地敘述，在相應的設(shè)計部分中注明是上位機的設(shè)計還是下位的設(shè)計。先建立變量表，在編寫程序。 （ 4） 選擇商品的過程 當投入的幣值可以購買某種商品時，按下相應的“選擇”按鈕即可在出貨框中出現(xiàn)該種商品，同時消費顯示欄中顯示已經(jīng)消費掉的金額，余額也將扣除以消費的幣值，接著余額繼續(xù)與價格相比較，判斷是否能繼續(xù)購買，出現(xiàn)在出貨口的商品在沒有取走前，一直保持顯示狀態(tài)，用鼠標點擊該商品代表已經(jīng)取走，出貨口中的商品隱藏。另一支 HDL 語言的主流是 Verilog,其建模能力可以涵蓋所有范圍。而其硬件關(guān)聯(lián)性的語法與形式雖類似于一般程序語言，但是涵蓋許多與硬件關(guān)聯(lián)的語法構(gòu)造。從硬件的角度說，調(diào)用組件就像在組合與連接電路元器件一樣。每個宏單元都有獨立的課編程電源控制，最多可以節(jié)省 50%的功耗。 其界面友好，集成化程度高。內(nèi)存要求：可用內(nèi)存 48MB（物理內(nèi)存及虛存和），其中物理內(nèi)存至少 16MB。 自動售貨機外觀 自動售貨機外觀示意圖如圖 ： 圖 自動售貨機外觀示意圖 21 系統(tǒng)設(shè)計說明 本系統(tǒng)的 VHD 計 L 程序設(shè)結(jié)構(gòu)如下圖 ： 圖 VHD 計 L 程序設(shè)結(jié)構(gòu) entity 定義 此外，我們定義了系統(tǒng)的輸入 /輸出端口信號，考慮顧客只有 4種操作行為，即投幣、選擇、確定與取消，所以定義以下系統(tǒng)輸入信號。 Led diet ok: 燈亮顯示還有減肥可樂 。 Use 。power reset to another buying. Clk:in std logic。 led for cola avaiable led diet ok: out std_ logic。 leds to show coin five 24 returned led ten renturn:out std_ logic vector(1to0)。 diet_choice： 用來維持 diet_selection 狀態(tài) 。 total amount of coin five signal total amount – ten:integer range0 to 20。 return_clk 模塊的 VHDL 碼 to generate 4hz renturn clk by dividing 1024hz clock by 256 return_clk:block input_clk reset output_clk reset singal count std_logic_vector(7downto0)。 設(shè)計 1KHZ 的系統(tǒng)輸入信號 clk 以及 reset，可以得到除以 256 之后的 4hz（ 256ms）的整體共享信號 return_clk，信號仿真結(jié)果如圖 : 圖 退幣閃爍信號電路仿真圖 投入 10 元硬幣的處理電路模塊（ coin 10 counting） 本模塊計算 10 元硬幣的投入數(shù)量及累計金額，并點亮對應數(shù)量的 LE