基于vhdl的模擬地鐵售票控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(編輯修改稿)
2025-07-31 21:22 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 temp:=39。139。 記錄已選擇購(gòu)票張數(shù) when 10= 選擇2張票 temp_account:=00010。 number:=10。 total_price:=price+price。 account_temp:=39。139。 when 01= 選擇1張票 temp_account:=00001。 number:=01。 total_price:=price。 account_temp:=39。139。 when others=null。 end case。 end if。 程序調(diào)試 （1）建立好工作庫(kù)目錄，以便設(shè)計(jì)工程項(xiàng)目的存儲(chǔ)，打開MAX +plusⅡ軟件，：圖 MAX +plusⅡ軟件初始界面（2）在工具欄中選擇“新建”按鈕。在選擇輸入路徑時(shí)，選擇“Text Editor File”以進(jìn)行文本輸入，：圖 （3） 在文本輸入界面內(nèi)進(jìn)行程序輸入，：圖 （4）輸入完畢后，需要對(duì)程序進(jìn)行保存。文件名和實(shí)體定義的符號(hào)必須保持一致，即文件名為flift。因?yàn)槭鞘褂肰HDL語(yǔ)言，所以文件后綴名須改成vhd，：圖 （5）保存以后，對(duì)程序進(jìn)行編譯。在編譯前，需要把文件設(shè)置為頂層文件，或稱工程文件Project。選擇菜單“File”→“Project”→“Set Project to Current File”,當(dāng)前的文件即被指定。：圖 （6）在“MAX +plusⅡ”下拉按鈕里選擇“Compiler”，對(duì)程序進(jìn)行編譯，此時(shí)，MAX +plusⅡ軟件會(huì)對(duì)程序進(jìn)行糾錯(cuò)等處理。當(dāng)程序被確認(rèn)無(wú)誤以后會(huì)出現(xiàn)如下界面。第一次編譯時(shí)由于實(shí)體名和保存時(shí)的名字不相符，所以出現(xiàn)了一個(gè)錯(cuò)誤，改正后無(wú)誤。圖 4 程序仿真 波形輸入建立在創(chuàng)建的波形仿真文件中，添加所有輸入輸出端口，并添加程序中涉及的重要變量進(jìn)行仿真。End ，時(shí)鐘周期設(shè)定為100ns，模擬完成乘客5次購(gòu)票的過(guò)程，以期測(cè)試系統(tǒng)的所有功能是否正常。全部的仿真波形截圖如下： 波形仿真結(jié)果分析1． （1）乘客按下“開始選擇”按鈕（select_start=39。139。），錢幣“暫存桿”進(jìn)入等待狀態(tài)（money_gate=01），系統(tǒng)進(jìn)入選擇狀態(tài)（state=select_state）。（2）乘客選擇出站口為第6站，系統(tǒng)得出單張票價(jià)price為20（2元）；選擇購(gòu)買數(shù)量為2張，系統(tǒng)得出票數(shù)number為2。進(jìn)而得出總票價(jià)total_price為40（4元）。（3）乘客按下“取消”按鈕（cancel=39。139。），系統(tǒng)回到初始狀態(tài)（state= initialize_state），錢幣“暫存桿”推出（此刻無(wú)暫存錢幣，僅表示初始化過(guò)程中的一個(gè)動(dòng)作），然后再歸為等待狀態(tài)；其余變量全部清零。此段仿真主要驗(yàn)證了在選擇狀態(tài)時(shí)“取消”按鈕的功能正常。（如圖）圖 “取消” 2 ．（1）“開始選擇”按鈕，系統(tǒng)進(jìn)入選擇狀態(tài)。 （2）乘客選擇出站口為第11站，系統(tǒng)得出票價(jià)為4元；選擇購(gòu)買3張，系統(tǒng)得出票數(shù)為3張。進(jìn)而得出總票價(jià)為12元。 （3）乘客按下“開始投幣”按鈕（insert_start=39。139。），系統(tǒng)進(jìn)入投幣狀態(tài)（state=insert_state）。 （4）乘客投入5元紙幣（note=0100），系統(tǒng)得出投入的總金額為5元（total_insert為50）；投入1元硬幣（coin=10），系統(tǒng)得出投入的總金額為6元（total_insert為60）。 （5）乘客按下“取消”按鈕，系統(tǒng)回到初始狀態(tài)，錢幣“暫存桿”推出，退出乘客投入的錢幣，然后再歸為等待狀態(tài)；其余變量全部清零。此段仿真主要驗(yàn)證了在投幣狀態(tài)時(shí)“取消”按鈕的功能正常。（如圖）。 圖 “取消”3．（1）“開始選擇”按鈕，系統(tǒng)進(jìn)入選擇狀態(tài)。 （2）乘客選擇出站口為第9站，系統(tǒng)得出票價(jià)為4元；選擇購(gòu)買3張，系統(tǒng)得出票數(shù)為3張。進(jìn)而得出總票價(jià)為12元。 （3）乘客按下“開始投幣”按鈕，系統(tǒng)進(jìn)入投幣狀態(tài)。 （4）乘客投入10元紙幣，系統(tǒng)得出投入的總金額為10元，再投入5元紙幣，系統(tǒng)得出投入的總金額為15元。 （5）系統(tǒng)判斷投入的總金額已經(jīng)達(dá)到票價(jià)總額（total_insert=total_price）。（6）系統(tǒng)進(jìn)入出票狀態(tài)(ticket_state)：系統(tǒng)準(zhǔn)備好4元的票3張(10100)，出票口打開(ticket_gate=39。139。)出票。（7）系統(tǒng)進(jìn)入找零狀態(tài)(change_state)：找零口打開(change_gate=39。139。)找零，每個(gè)時(shí)鐘上升沿時(shí)出一個(gè)5角硬幣，變量change實(shí)時(shí)顯示剩余應(yīng)找零金額。（8）找零完畢，找零口關(guān)閉；出票口關(guān)閉。系統(tǒng)回到初始狀態(tài)。此段仿真主要驗(yàn)證了連續(xù)投入單種介質(zhì)錢幣購(gòu)票且找零的功能正常。（如圖）。圖 4．（1）“開始選擇”按鈕，系統(tǒng)進(jìn)入選擇狀態(tài)。 （2）乘客選擇出站口為第12站，系統(tǒng)得出票價(jià)為4元；選擇購(gòu)買2張，系統(tǒng)得出票數(shù)為2張。進(jìn)而得出總票價(jià)為8元。 （3）乘客按下“開始投幣”按鈕，系統(tǒng)進(jìn)入投幣狀態(tài)。 （4）乘客依次投入5角硬幣、5角硬幣、5元紙幣、5角硬幣、1元硬幣、2元紙幣，系統(tǒng)實(shí)時(shí)計(jì)算投入的總金額。 （5）系統(tǒng)判斷投入的總金額已經(jīng)達(dá)到票價(jià)總額。（6）系統(tǒng)進(jìn)入出票狀態(tài)：系統(tǒng)準(zhǔn)備好4元的票2張，出票口打開出票。（7）系統(tǒng)進(jìn)入找零狀態(tài)：找零口打開找零，每個(gè)時(shí)鐘上升沿時(shí)出一個(gè)5角硬幣，變量change實(shí)時(shí)顯示剩余應(yīng)找零金額。（8）找零完畢，找零口關(guān)閉；出票口關(guān)閉。系統(tǒng)回到初始狀態(tài)。此段仿真主要驗(yàn)證了連續(xù)混合投入硬幣和紙幣購(gòu)票且找零的功能正常。（限于版面，未在下圖中標(biāo)出，向右移動(dòng)水平進(jìn)度條可定位）。圖 5 結(jié)束語(yǔ) 兩周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，在此次課程設(shè)計(jì)中，我收獲了許多，不僅在知識(shí)學(xué)習(xí)方面，而且在動(dòng)手能力方面、團(tuán)結(jié)合作能力等方面都有了一定的成就。 首先，在知識(shí)學(xué)習(xí)方面，雖然我們開始有在計(jì)算機(jī)組成原理這一門課程中接觸過(guò)VHDL這一門語(yǔ)言，但是我們都還不是很了解，只知道它由實(shí)體、結(jié)構(gòu)體組成，其余的就不是很了解，但是在此次課程設(shè)計(jì)中，我有了比較詳細(xì)的了解，基本能夠?qū)懗鲆粋€(gè)比較完整的程序。這兩周的自學(xué)中，我也體會(huì)到了自學(xué)得快樂(lè)。 其次，在動(dòng)手能力方面，很多時(shí)候我都是知識(shí)不能夠結(jié)合實(shí)踐，所以很多時(shí)候我都不知道應(yīng)該怎么樣開始，不過(guò)此次由于有了老師的詳細(xì)講解，所以，我能夠很快知道接下來(lái)應(yīng)該做什么，有什么作用，得出什么結(jié)果。最后，在團(tuán)結(jié)合作能力方面，雖然每個(gè)人有每個(gè)人的題目，但是我們還是充分發(fā)揮了我們的團(tuán)結(jié)合作能力，找到程序的同學(xué)幫沒(méi)找到的同學(xué)找，有什么錯(cuò)誤的大家一起討論，一起找資料解決，最后，實(shí)在不行還有我們堅(jiān)強(qiáng)的后盾——我們的指導(dǎo)老師，所以我們合作得很快樂(lè)。在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，體現(xiàn)出自己?jiǎn)为?dú)設(shè)計(jì)的能力以及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，體會(huì)了學(xué)以致用、突出自己勞動(dòng)成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。同時(shí)，也再次體會(huì)到了團(tuán)結(jié)合作的快樂(lè)。致謝在這次課程設(shè)計(jì)的撰寫過(guò)程中，我得到了許多人的幫助。首先我要感謝我的指導(dǎo)老師——陳沅濤老師在課程設(shè)計(jì)上給予我的指導(dǎo)、提供給我的支持和幫助，這是我能順利完成這次報(bào)告的主要原因，更重要的是老師幫我解決了許多技術(shù)上的難題，讓我能把系統(tǒng)做得更加完善。在此期間，我不僅學(xué)到
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