【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 式的選擇等。然后根據(jù)設(shè)定的參數(shù)和策略對(duì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)行網(wǎng)表提取、邏輯綜合和器件適配，并產(chǎn)生報(bào)告文件、延時(shí)信息文件及編程文件，供分析仿真和編程使用。 (3)、仿真：仿真包括功能仿真、時(shí)序仿真和定時(shí)分析，可以利用軟件的仿真功能來(lái)驗(yàn)證設(shè)計(jì)項(xiàng)目的邏輯功能是否正確。 (4)、編程與驗(yàn)證：用經(jīng)過(guò)仿真確認(rèn)后的 編程文件通過(guò)編程器（ Programmer）將設(shè)計(jì)下載到實(shí)際芯片中，最后測(cè)試芯片在系統(tǒng)中的實(shí)際運(yùn)行性能。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，則需重新回到設(shè)計(jì)輸入階段，改正錯(cuò)誤或調(diào)整電路后重復(fù)上述過(guò)程。 設(shè)計(jì)步驟 : (1)輸入項(xiàng)目文件名 (File/Project/Name) (2)輸入源文件 (圖形、 VHDL、 AHDL、 Verlog 和波形輸入方式 ) (Max+plusⅡ/graphic Editor ； Max+plusⅡ/Text Editor ； Max+plusⅡ/Waveform Editor) (3)指定 CPLD 型號(hào) (Assign/Device) (4)設(shè)置管腳、下載方式和邏輯綜合的方式 自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 10 (Assign/Global Project Device Option,Assign/Global Logic Synthesis) (5)保存并檢查源文件 (File/project/Save amp。 Check) (6)指定管腳 (Max+plusⅡ/Floorplan Editor) (7)保存和編譯源文件 (File/project/Save amp。 Compile) (8)生成波形文件 (Max+plusⅡ/Waveform Editor ) (9)仿真 (Max+plusⅡ/Simulator) (10)下載配置 (Max+plusⅡ/Programmer) 常用菜單簡(jiǎn)介 : 該軟件的菜單主要有： MAX+PLUSⅡ 菜單 （ MAX+PLUSⅡ ）、 文件菜單 （ File）， 該文件菜單隨所選功能的不同而不同 、 模板菜單 （ Templates）， 該模板使編寫(xiě) VHDL 和 AHDL 設(shè)計(jì)文件更容易和方便 、 指定菜單 （ Assign）、 選擇菜單 （ Option）。該軟件的菜單繁多，要想都學(xué)會(huì)有一定的難度，主要原因是資料問(wèn)題。但是常用的菜單會(huì)使用還是可能的。 如何獲得幫助 : 最直接 的幫助來(lái)自于 Max+plusⅡ的 Help 菜單。若需要某個(gè)特定項(xiàng)目的幫助信息，可以同時(shí)按 Shift+F1鍵或者選用工具欄中的快速幫助按鈕“ ”。此時(shí)，鼠標(biāo)變?yōu)閹?wèn)號(hào)的箭頭，點(diǎn)擊“特定的項(xiàng)目”就可彈出相應(yīng)的幫助信息。這里的“特定項(xiàng)目”，可以包含某個(gè)器件的圖形、文本編輯中的單詞，菜單選項(xiàng) ，甚至可以是一個(gè)彈出的窗口。 2 自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)說(shuō)明 本文設(shè)計(jì)的自動(dòng)售貨機(jī) [4]可銷售牛奶 (2元 )、果汁 (3元 )兩種商品；售貨機(jī)可識(shí)別 1元和5元兩種貨幣 ,在一次購(gòu)買過(guò)程中，可購(gòu)買一個(gè)或多個(gè)商品，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算所需錢(qián)數(shù)和找零錢(qián)數(shù)并自動(dòng)找零。另外有 3個(gè)發(fā)光二極管、 6個(gè) LCD 數(shù)碼管。 3個(gè)發(fā)光二極管分別用來(lái)顯示交易成功、交易失敗、正在找零。 6個(gè) LCD 數(shù)碼管： 2個(gè)用來(lái)顯示所需金額， 2個(gè)用來(lái)顯示已付金額， 2個(gè)用來(lái)顯示找零數(shù)。 流程說(shuō)明 本文設(shè)計(jì)的自動(dòng)售貨機(jī)當(dāng)通電時(shí)，表示一次投幣銷售過(guò) 程的開(kāi)始。顧客選擇一種商品或多種則進(jìn)入投幣狀態(tài)。若不投幣，則自動(dòng)返回初始狀態(tài)。投幣后，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算所投錢(qián)數(shù)。若投幣夠，則出貨找零。若投幣不夠，等待 10秒后，顧客沒(méi)有繼續(xù)投幣，則退幣并回自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 11 到初始狀態(tài)。本系統(tǒng)的投幣銷售流程圖如圖 2所示： 圖 2 流程圖 各模塊說(shuō)明 本文設(shè)計(jì)的自動(dòng)售貨機(jī)總體分三個(gè)模塊 [5]：總控模塊、二進(jìn)制譯碼模塊、 BCD 碼譯碼模塊。其它功能本文不予討論。 總控模塊：總控模塊是本系統(tǒng)最重要的模塊，該模塊大體 有 5個(gè)輸入端口和 6個(gè)輸出端口。其輸入端口包括 clk、 coin1(投入一元貨幣 )、 coin5(投入 5元貨幣 )、 price2(選擇 2元的商品 )、 price3(選擇 3元的商品 )，輸出端口有 paid(已投入多少錢(qián) )、 needed(還需要多少錢(qián) )、 moneyout(找零 )、 success(燈亮表示交易成功 )、 failure(燈亮表示交易失敗 )、自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 12 showmoneyout(燈亮表示正在找零 )。該模塊實(shí)現(xiàn)了本系統(tǒng)最重要的交易過(guò)程，包括選擇商品、投入貨幣、計(jì)算貨幣，找零出貨等。 二進(jìn)制譯碼模塊：該模塊有一個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出 端。輸入端 b 是一個(gè) 4位的二進(jìn)制數(shù)，輸出端 bcd0、 bcd1,是兩個(gè) 4位的 BCD 碼。該模塊的主要功能是實(shí)現(xiàn)將主控模塊輸出的二進(jìn)制數(shù) (paid、 needed、 moneyout)轉(zhuǎn)換成 BCD 碼，以便輸出到七段顯示數(shù)碼器上而顯示出來(lái)。該模塊的原理是將一個(gè) 4位的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成 2個(gè) 4位的 BCD 碼，分別為高 4位和低 4位。 BCD 碼譯碼模塊：該模塊有一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。輸入端 d 是一個(gè) 4位的 BCD碼，輸出端 q是一個(gè) 7位數(shù)，輸出連接到一個(gè) LCD 數(shù)碼管以顯示出來(lái)。 各模塊的連接 各模塊的連接如圖 3所示： 圖 3 硬件模塊連接圖 如圖 3所示，左邊的 5個(gè)端口為輸入端口，連接的模塊是主控模塊。中間的 3個(gè)輸出端口連接 3個(gè) LED 指示燈，分別指示交易成功、交易失敗、需要找零。中間的 3個(gè)模塊是二進(jìn)制譯碼模塊，分別將主控模塊輸出的 paid、 needed、 moneyout 轉(zhuǎn)換成兩個(gè) 4位的 BCD 碼。最右邊的 6個(gè)模塊是 BCD 譯碼模塊，輸出端口連接 6個(gè) LCD 七段顯示數(shù)碼管。 狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換 本文所設(shè)計(jì)的自動(dòng)售貨機(jī)進(jìn)程可分為 7個(gè)狀態(tài) [6]： a,b,c,d,e,f,g。 a 為開(kāi)始狀態(tài)，當(dāng)有鍵按下時(shí)即進(jìn)入 b狀態(tài)（投幣狀態(tài)）。當(dāng)?shù)却脒€沒(méi)投幣時(shí)即進(jìn)入 e狀態(tài)， e狀態(tài)返回自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 13 a狀態(tài)。當(dāng)有貨幣投入，但投幣不夠時(shí)，即進(jìn)入 c 狀態(tài)（繼續(xù)投幣），若等待十秒不投，即進(jìn)入 g 狀態(tài)（退錢(qián)），若投幣但還不夠，則繼續(xù)投幣。當(dāng)投幣夠了，即進(jìn)入 d 狀態(tài)（出貨找零）。之后進(jìn)入 f狀態(tài)（延時(shí)）后返回 a狀態(tài)。 3 仿真時(shí)序圖 主控模塊的仿真 圖 4 主控模塊只選一次但不投幣的仿真 如圖 4所示：選擇 3元商品，不再投幣，所需貨幣顯示 3元， 10 秒后， failure 為高電平，表示交易失敗，延時(shí)顯示后 ，回到初始狀態(tài)。源程序見(jiàn)附錄的主控模塊。 圖 5 主控模塊多次選擇但不投幣的仿真 如圖 5所示：選擇 3元商品后，在 10秒內(nèi)，再次選擇 2元商品；此后，不再投幣，所需貨幣先為 3元，后為 5元， 10秒后， failure 出現(xiàn)高電平，表示交易失敗，延時(shí)顯示后，回自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 14 到初始狀態(tài)。源程序見(jiàn)附錄的主控模塊。 圖 6 主控模塊交易成功但不找零的仿真 如圖 6所示：選擇 3元商品后，在 10秒內(nèi)，再次選擇 2元商品；所需貨幣先是 3元，后為5元，此后，在一定時(shí)限內(nèi)投入 5元錢(qián)，所需貨幣為 0元， success 為高電平，表示交易成功，不找零，延時(shí) 顯示后，回到初始狀態(tài)。源程序見(jiàn)附錄的主控模塊。 圖 7 主控模塊交易成功且找零的仿真 如圖 7所示：選擇 3元商品后，在 10秒內(nèi)，再次選擇 2元商品；所需貨幣先為 3元，后為5元，此后，在一定時(shí)限內(nèi)先后投入 1元和 5元，所需貨幣分別變?yōu)?4元， 0元， success 為高電平，表示交易成功。 showmoneyout 為高電平，表示要找零， moneyout 顯示為 1元，表示找零 1元。延時(shí)顯示，其后回到初始狀態(tài)。源程序見(jiàn)附錄的主控模塊。 自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 15 圖 8 主控模塊連續(xù)交易成功的仿真 如圖 8所示：先分別選擇 3 元和 2元的商品，所需貨幣先后顯 示 3元和 5 元，再投入1元和 5 元，所需貨幣顯示分別為 4 元， 0元。 success 為高電平，表示一次交易成功，同時(shí) showmoneyout 也為高電平，表示需要找零， moneyout 顯示為 1元，再選擇 3元的商品，投入 5元，所需貨幣先后為 3元和 0 元。 success 為高電平，表示第二次交易成功，showmoneyout 為高電平，表示要找零， moneyout 顯示為 2 元。圖 8 顯示連續(xù)交易。源程序見(jiàn)附錄的主控模塊。 圖 9 主控模塊錢(qián)不夠但不再投幣的仿真 如圖 9所示：選擇 3元商品后，在 10秒內(nèi)，再次選擇 2元商品；所需貨幣先 后顯示 3元和5元。此后，在一定時(shí)限內(nèi)投入 1元，所需貨幣顯示 4元，其后，等待再次投幣，若超過(guò)一定時(shí)限（ 10秒）不再投幣，認(rèn)為放棄， failure 為高電平，表示交易失敗。 showmoneyout為高電平，表示要退幣， moneyout 顯示 1元，即退幣 1元；延時(shí)顯示后，回到初始狀態(tài)。源程序見(jiàn)附錄的主控模塊。 自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 16 二進(jìn)制譯碼的仿真 圖 10 二進(jìn)制譯碼的仿真 如圖 10所示：分別將從 0到 F 各位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為兩位的 BCD 碼數(shù)。如圖所示，將一個(gè) 4位的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為兩個(gè) 4位的 BCD 碼數(shù)的功能得到實(shí)現(xiàn)。源程序見(jiàn)附錄的 二進(jìn)制譯碼模塊。 BCD 碼譯碼的仿真 圖 11 BCD碼譯碼的仿真 如圖 11所示：將從 0到 7各位 BCD 碼轉(zhuǎn)化為七段譯碼顯示出來(lái)，其中 7E 在七段數(shù)碼管上顯示 0,30顯示 1,6D 顯示 2等等。