【文章內(nèi)容簡介】 此系統(tǒng) 共有 18 個狀態(tài)， 故 從狀態(tài) 0到狀態(tài) 17，用 5位 2進(jìn)制碼依次表示為 00000— 10001， 然后對輸出變量進(jìn)行編碼： 投幣顯示 num： ? 000 ? 001 ? 010 ? 011 ? 100 ?101 賣出貨 g2：無 ?00 water?01 Coke?10 退幣 c3 ： 無： 000 ? 001 ? 010 ? 011 ? 100 ?101 模塊 實現(xiàn)與描述 在程序 的設(shè)計過程中使用 case 語句，且在判斷出 每種狀態(tài)輸入后直接給出了該系統(tǒng)的輸出，因此，該自動售貨機僅有一個整體模塊，即包含了輸入和輸出（其中源程序見附錄） 。 如下圖 所示： 圖 整體模塊芯片圖 輸入輸出描述如下： 輸入： clk，接入系 統(tǒng)時鐘，作為接受外部信號時鐘； reset，接入復(fù)位信號，作用系統(tǒng)初始化，高電平有效； coin5，投幣 5角信號，高電平有效； coin10，投幣 1元信號，高電平有效。 輸出： water，輸出價值 1的飲料的信號，高電平有效； coke，輸出價值 ，高電平有效； ，找零 /退幣 ，高電平有效； ，找零 /退幣 1元信號，高電平有效； ，找零 /退幣 ，高電平有效； ，找零 /退幣 ，高電平有效； ，找零 /退幣 ，高電平有效。 4 自動售貨機的仿真 在現(xiàn)實中 自動售貨機的狀態(tài)繁多， 參見圖 ， 故 此次設(shè)計， 僅列 舉 三種最具代表性的仿真波形， 分別為“ 5角硬幣購買”、“ 1元硬幣購買”、“ 5角和 1元硬幣混合購買”， 每種情況分三個 波形討論。 “ 5 角硬幣 購買 ” 仿真 與分析 （ 1） 買 water 投入 5 角硬幣購買 water 的 仿真如下圖 所示： 圖 投入 5 角硬幣購買 water 輸入 ： clk(系統(tǒng)時鐘信號 )高電平 有 效， 從 開始到 這段時間里，當(dāng)依次投入 5 角硬幣 (coin5)， state(狀態(tài) )由 0 變到 11（因為先是遇到找零信號，故已找零 元）， 說明投入的 實際 總幣值為 元。 在投完幣之后從 到 給出 water(買水 )信號 。 輸出 ：在 到 里 num(投幣顯示 )由 0H 變化到5H，二進(jìn)制表示為 0000~0101，對照狀態(tài)編碼可知為 元 ， 恰好驗證了前面 state的正確性，當(dāng)遇到 water 信號， g2(賣出貨物變量 )從低電平 0 變到高電平 1，說明此時成功出售 water,c3(找零信號 )由 1 變到 3，對應(yīng)二進(jìn)制為 0001~0011,0011編碼為 元，故 找零 元 ，滿足了 （總額） （水單價） =（找零），此時 state 變?yōu)?00 初始狀態(tài) 。 即仿真結(jié)果符合現(xiàn)實中的購買過程。 （ 2） 買 coke 投入 5 角硬幣購買 coke 的 仿真如下圖 所示： 圖 投入 5 角硬幣購買 coke 輸入： clk(系統(tǒng)時鐘信號 )高電平 有 效， 從 開始到 這段時間里，當(dāng)依次投入 5 角 硬幣 (coin5)， state(狀態(tài) )由 0 變到 11（因 為先是遇到找零信號，故已找零 元），說明投入的實際總幣值為 元。在投完幣之后從 到 給出 coke(買可樂 )信號。輸出：在 到 里 num(投幣顯示 )由 0H變化到 5H，二進(jìn)制表示為 0000~0101，對照狀態(tài)編碼可知為 元，恰好驗證了前面state 的正確性，當(dāng)遇到 coke 信號， g2(賣出貨物變量 )從低電平 0 變到高電平 2，說明此時成功出售 coke,c3(找零信號 )由 1 變到 0， 表示不用找零。此時 滿足了 （總額） （可樂 單價） =0（找零），此時 state 在售出 coke 之后由 09 變?yōu)?00初始狀態(tài)。 此 仿真結(jié)果符合現(xiàn)實中的購買過程。 （ 3） 取消操作 投入 5 角硬幣取消操作的 仿真如下圖 所示： 圖 投入 5 角硬幣取消操作 輸入： clk(系統(tǒng)時鐘信號 )高電平 有 效，從 開始到 這段時間里，當(dāng)依次投入 5 角硬幣 (coin5)， state(狀態(tài) )由 0 變到 11（因為先是遇到找零信號，故已找零 元），說明投入的實際總幣值為 元。在投完幣之后從 到 給出 cancel（取消）信號。輸出：在 到 里 num(投幣顯示 )由 0H變化到 5H，二進(jìn)制表示為 0000~0101，對照狀態(tài)編碼可知為 元，恰好驗證了前面 state 的正確性，當(dāng)遇到 cancel 信號， c3(找零信號 )由 1 變到 5，對應(yīng)編碼為 0101，表示找零 元，也即取消操作 。 此時 state 在 遇到 cancel 之后由 10 變?yōu)?00 初始狀態(tài)。此仿真結(jié)果符合現(xiàn)實中的 投幣而不 購買 的 過程。 “ 1 元硬幣 購買 ” 仿真 與分析 （ 1） 買 water 投入一元硬幣購買 water 的 仿真如下圖 所示： 圖 投入 1 元硬幣購買 water 輸入： clk(系統(tǒng)時鐘信號 )高電平 有 效，從 開始到 這段時間里，當(dāng)依次投入 1 元硬幣 (coin10)， state(狀態(tài) )由 0 變到 11（因為先是遇到找零信號，故已找零 元），說明投入的實際總幣值為 = 元。在投完幣之后從 給出 water(買水 )信號。輸出：在 num(投幣顯示 )由 0H 變化到 5H，二進(jìn)制表示為 0000~0101，對照狀態(tài)編碼可知為 元，恰好驗證了前面 state 的正確性，當(dāng)遇到 water 信號， g2(賣出貨物變量 )從低電平 0 變到高電平 1，說明此時成功出售 water,c3(找零信號 )由 1 變到 3，對應(yīng)二進(jìn)制為 0001~0011,0011 編碼為 元，故找零 元，滿足了 （總額） （水單價） =（找零），此時 state 由 13 變?yōu)?00 初始狀態(tài)。即仿 真結(jié)果符合現(xiàn)實中的購買過程。 （ 2） 買 coke 投入 1 元硬幣購買 coke 的 仿真如下圖 所示： 圖 投入 1 元硬幣購買 coke 輸入： clk(系統(tǒng)時鐘信號 )高電平 有 效，從 開始到 這段時間里，當(dāng)依次投入 1 元硬幣 (coin10)， state(狀態(tài) )由 0 變到 11（因為先是遇到找零信號，故已找零 元），說明投入的實際總幣值為 元。在投完幣之后從 ns到 給出 coke(買可樂 )信號。輸出：從 到 這段時間里 num(投幣顯示 )由 0H 變化到 5H，二進(jìn)制表示為 0000~0101，對照狀態(tài)編碼可知為 元，恰好驗證了前面 state 的正確性，當(dāng)遇到 coke 信號， g2(賣出貨物變量 )從低電平 0 變到高電平 2，說明此時成功出售 coke,c3(找零信號 )由 1 變到 0，表示不用找零。此時滿足了 （總額） （可樂單價） =0（找零），此時 state 在售出coke 之后由 09 變?yōu)?00 初始狀態(tài)。此仿真結(jié)果符合現(xiàn)實中的購買過程。 （ 3） 取消操作 投入 1 元硬幣取消操作的 仿真如下圖 所示： 圖 投入 1 元 硬幣取消操作 輸入： clk(系統(tǒng)時鐘信號 )高電平 有 效，從 開始到 這段時間里，當(dāng)依次投入 1 元 硬幣 (coin10)， state(狀態(tài) )由 0 變到 06， 說明投入的實際總幣值為 元。在投完幣之后從 到 給出 cancel（取消）信號。輸出：在 到 里 num(投幣顯示 )由 0H 變化到 4H，二進(jìn)制表示為0000~0100，對照狀態(tài)編碼可知為 元，恰好驗證了前面 state 的正確性，當(dāng)遇到 cancel 信號， c3(找零信號 )由 0 變到 4，對應(yīng)編碼為 0100，表示找零 元，也 即取消操作。此仿真結(jié)果符合現(xiàn)