【文章內(nèi)容簡介】 insert+00110010。 5 元紙幣 when 1000= total_insert:=total_insert+01100100。 10 元紙幣 when others= null。 end case。 接著就是將設(shè)計項目設(shè)計成工程文件。對于當前工作工程的切換，需要我們在設(shè) 10 計中使用軟件時進行設(shè)置。把我們需要設(shè)置的 project設(shè)置為當前的 project。其設(shè)置可在菜單欄中單擊 “FILE”下拉菜單中選 “project”，再選擇 “set project to current file”，如下圖 34所示。 設(shè)置為當前工程后就要對其進行編譯檢查文件工程是否存在設(shè)計中的異常，也就是檢查程序設(shè)計是否可以通過編譯器的檢查。如無異常則程序 OK,反之則需要重新修改程序。通過菜單欄的 “Max+plusⅡ ”中的 “piler”即可開始編譯，出現(xiàn)選擇開始的編譯選項框，如下圖 35所示。 圖 34 設(shè)置工程文件 圖 35 編譯開始選擇 點擊 “start”即可完成編譯，得到編譯結(jié)果（如圖 36）。 圖 36 編譯結(jié)果 編譯完成后，點擊 “File”下拉菜單中的 “Edit symbol”進行硬件腳位仿真和驗證。再新建圖形編譯文件工程，在編輯框中右鍵點擊加載 “Edit symbol”。具體腳位圖如圖37所示。 從仿真得到的腳位圖可以知道，此腳位圖中有 8個輸入端口和 4個輸出端口。每個 11 端口起不同的作用。從程序設(shè)計中也可以看出此腳位設(shè)計為 8個輸入端口和 4個輸出端口，從端口數(shù)目和名稱等各個信息上看，仿真結(jié)果都與設(shè)計程序相一致。 圖 37 仿真腳位圖 4 波形仿真 硬幣購票仿真 此段仿真驗證投入硬幣購票且無需找零情況下的處理，波形仿真步驟與思路如下所述，在上面仿真的基 礎(chǔ)上選菜單 “File”下拉菜單中選 ”New”，此時出現(xiàn)的選擇圖與圖 33 一樣，然后再新建的 HDL 語言框中選擇 “Waveform Editor file”,點擊 “OK”（如圖 41 所示）。 圖 41 新建仿真圖文檔 點擊 “OK”后進入波形仿真界面。在此界面中鼠標右鍵點擊選擇 “Enter Node from SNF”即加載波形仿真文件的輸入引腳，輸出引腳。根據(jù)自己所要仿真的功能選擇所需要的引腳進行功能仿真。此處仿真選擇的輸入輸出引腳依據(jù)前面生成的仿真腳位圖進行選取如圖 42 為仿真腳位選取。 圖 42 仿真腳位選取 仿真腳位選取好后，點擊確定 “OK”按鈕進入仿真波形界面。再進行相應(yīng)的調(diào)整和設(shè)置，依據(jù)設(shè)計的實際情況進行。在本設(shè)計仿真中，點擊菜單欄 “File”選中 “End 12 Time”設(shè)置仿真時間為 34us。再進行波形時間間距以及引腳的上下位置進行調(diào)整，使得接下來波形的視覺效果更佳。如圖 43 所示。 圖 43 仿真界面 界面調(diào)整好后，接下來就是要依據(jù)仿真的實際情況進行時鐘和輸入引腳波形的設(shè)計。本仿真主要是使用硬幣購票時的功能仿真。選擇 clk對時鐘進行設(shè)置，此處設(shè)置時鐘周期為 （主要是為了易于仿真 圖形的解讀）。然后按照模擬購票步驟進行開始、選票、投幣等設(shè)置。如：觸發(fā)購票開始（ select_start置一高電平進行觸發(fā)）、到達站位選擇（ ticket_stop選擇 3站）、夠票數(shù)選擇（ ticket_account選取 1張）、投入錢幣（ coin投入一元硬幣一枚、五角硬幣兩枚）。設(shè)置如圖 44所示。 圖 44 仿真設(shè)置圖 仿真輸入引腳的信息設(shè)置完成后就是要進行仿真驗證輸出了。此處先進行保存和當前工程文件的設(shè)置。然后點擊 “Max+plusⅡ ”選擇 “simulator”進行功能仿真。此處得出的仿真圖形如圖 45所示。 圖 45 仿真圖形 通過此仿真圖可以得出如下信息： (1) 仿真中乘客約在 。 (2) 此乘客選擇乘坐 3站，故得出票價為 2元，且選擇購票一張，得出購票總金額為 2元。 13 (3) 乘客在 8us 時開始進行投幣。且乘客依次投入 1 元硬幣、 5 角硬幣、 5 角硬幣，系統(tǒng)實時計算投入的總金額。 (4) 系統(tǒng)計算投入的總金額是否已經(jīng)達到票價總額。若達到系統(tǒng)進入出票狀態(tài)：系統(tǒng)準備好 2 元的票 1 張，出票口打開出票。 (5) 出票口出票約在 9us 左右，出票完成后系統(tǒng)自動回到初始原狀態(tài)，從仿真圖來 看大約在 之后系統(tǒng)恢復(fù)到原來初始化時一樣。 通過此仿真和仿真波形中可以看出 ,系統(tǒng)購票成功，各端口波形變化都符合設(shè)計思想要求，此仿真完全達到預(yù)期的售票功能。故售票機的售票無找零情況下購票功能是正常的。 紙幣購票仿真 紙幣購票仿真步驟與上面的硬幣購票仿真步驟一致，不同之處在于此處投入的是紙幣，此次仿真中投入的是 5 元紙幣，在程序中使用二進制 “0100”表示。也就是在輸入波形設(shè)置時不選 coin 而在 note 上選擇 5 元投幣 0100。然后按照上面硬幣仿真進行。得到仿真圖如下圖 46 所示。 圖 46 仿真圖形 通過仿真圖可知實現(xiàn)的購票功能如下： (1) 乘客大概在 。系統(tǒng)進入選擇狀態(tài)。 (2) 乘客選擇的乘坐站位為 9站，超過 8站則票價為 4元，該乘客夠票數(shù)為 1張，總金額為 4元。 (3) 從仿真圖中可以看出該乘客在 ，此乘客購票采用 5元紙幣投幣。 (4) 系統(tǒng)比對投幣是否達到票價金額，從該仿真圖中可以看出系統(tǒng)大概在 9us左右，進行金幣、找零和出票工作。 (5) 出票完成后，從仿真圖中看出大概在 10us后系統(tǒng)恢復(fù)到之前狀態(tài)。等待下一次使用。 從以上仿真中可以看出在使用 紙幣購票過程中，選擇購票、站位選擇、購票數(shù)、投入錢幣等都正常。且系統(tǒng)輸出一張 4元（ 10100）的票，出票口打開出票功能正常。故可驗證此仿真完全符合預(yù)先制定的設(shè)計功能計劃。從仿真結(jié)果中可以知道本設(shè)計已 14 完成論文任務(wù)要求的基本功能驗證。 結(jié)束語 對于本論文基本實現(xiàn)了課題所要求的自動售票機的功能，例如：紙幣和硬幣的兩個進幣口，可識別的紙幣、硬幣的范圍。連續(xù)投幣問題，出票和找零問題，同時還填充了在購票時的各種取消購票問題的處理。本設(shè)計還是存在一些優(yōu)點： 第一、在設(shè)計時考慮到選站問題，在本設(shè)計中把站位共分 16站。選擇不 同站位出現(xiàn)不同票價，這樣設(shè)計的好處是更能貼近實際生活中的自動售票機。 第二、在乘客投幣不足或遇什么特殊情況無需購票時，乘客可以自己取消購票并能及時的退回投入的錢幣。取消操作進行后，系統(tǒng)自動恢復(fù)到選站狀態(tài)。 第三、本設(shè)計利用 Max+plusⅡ 仿真，更能直觀的體會設(shè)計的優(yōu)越性。 本設(shè)計只是給出了波形仿真結(jié)果，但在 EDA設(shè)計過程中，這僅僅只是理論的設(shè)計和研究。最后還是需要把理論研究運用起來，即下載程序了 FPGA中，這也是 EDA設(shè)計的步驟，本論文的研究不是完整的。此外存在一些不足，如代碼結(jié)構(gòu)有些不合理，擴展性不強等 等。 參考文獻 [1] 王雯雋 .基于 VerilongHDL 自動售貨機的設(shè)計與實現(xiàn) [M].北京：北京航空航天大學出版社 .2021:3345. 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[13] DOULOS designer′s guide to VHDL[J].2021:1225. 致謝 行文至此，我的這篇論文已接近尾聲；歲月如梭，我四年的大學時光也即將敲響結(jié)束的鐘聲。離別在即，站在人生的又一 個轉(zhuǎn)折點上，心中難免思緒萬千，一種感恩之情油然而生。 終于將這篇論文寫完，在論文的寫作過程中遇到了無數(shù)的困難和障礙，都在同學和老師的幫助下度過了。尤其要強烈感謝我的論文指導老師 趙老師，他對我進行了 15 無私的指導和幫助，不厭其煩的幫助進行論文的修改和改進。在此向幫助和指導過我的各位老師表示最中心的感謝！ 感謝這篇論文所涉及到的各位學者。本文引用了數(shù)位學者的研究文獻，如果沒有各位學者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。 感謝我的同學和朋友，在我寫論文的過程中給予我很多的素材，還在 論文的撰寫和排版燈過程中提供熱情的幫助。 由于我的學術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學友批評和指正。謝謝！ 16 附錄 程序源代碼及注釋： library ieee。 use 。 use 。 entity subway is port( clk :in std_logic。 系統(tǒng)時鐘 select_start :in std_logic。 “開 始選擇 ”按鈕 insert_start :in std_logic。 “開始投幣 ”按鈕 coin :in std_logic_vector(1 downto 0)。 硬幣入口 note :in std_logic_vector(3 downto 0)。 紙幣入口 cancel :in std_logic。 “取消 ”按鈕 ticket_stop :in std_logic_vector(3 downto 0)。 出站口編號 ticket_account :in std_logic_vector(1 downto 0)。 購票張數(shù) money_gate :out std_logic_vector(1 downto 0)。 錢幣 “暫存桿 ” ticket_out :out std_logic_vector(4 downto 0)。 購買的車票 ticket_gate :out std_logic。 出票口 change_gate :out std_logic 找零口 )。 end subway。 architecture behave of subway is type state_type is (initialize_state,select_state,insert_state,ticket_state,change_state)。 狀態(tài)變量申明 signal state:state_type。 狀態(tài)信號申明 begin process(clk) variable type_temp :std_logic。 記錄是否已選擇出站口的變量 variable account_temp :std_logic。 記錄是否已選擇購票張數(shù)的變量 variable temp_type :std_logic_vector(4 downto 0)。 記錄票種的中間變量 variable temp_account :std_logic_vector(4 downto 0)。 記錄票數(shù)的中間變量 variable price :std_logic_vector(7 downto 0)。 記錄單張票價的變量 variable number :std_logic_vector(1 downto 0)。 記錄票數(shù)的變量 variable total_price :std_logic_vector(7 downto 0)。 記錄總票價的變量 variable total_insert :std_logic_vector(7 downto 0)。 記錄投入錢幣總額的變量 17 variable change :std_logic_vector(7 downto 0)。 記錄 應(yīng)找零金額的變量 variable sign :std_logic。 記錄系統(tǒng)是否已經(jīng)過初始化的變量 variable