【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 此系統(tǒng) 共有 18 個(gè)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(duì)輸出變量進(jìn)行編碼： 投幣顯示 num： ? 000 ? 001 ? 010 ? 011 ? 100 ?101 賣(mài)出貨 g2：無(wú) ?00 water?01 Coke?10 退幣 c3 ： 無(wú)： 000 ? 001 ? 010 ? 011 ? 100 ?101 模塊 實(shí)現(xiàn)與描述 在程序 的設(shè)計(jì)過(guò)程中使用 case 語(yǔ)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(dòng)售貨機(jī)僅有一個(gè)整體模塊，即包含了輸入和輸出（其中源程序見(jiàn)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(shí)鐘，作為接受外部信號(hào)時(shí)鐘； reset，接入復(fù)位信號(hào)，作用系統(tǒng)初始化，高電平有效； coin5，投幣 5角信號(hào)，高電平有效； coin10，投幣 1元信號(hào)，高電平有效。 輸出： water，輸出價(jià)值 1的飲料的信號(hào)，高電平有效； coke，輸出價(jià)值 ，高電平有效； ，找零 /退幣 ，高電平有效； ，找零 /退幣 1元信號(hào)，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(dòng)售貨機(jī)的仿真 在現(xiàn)實(shí)中 自動(dòng)售貨機(jī)的狀態(tài)繁多， 參見(jiàn)圖 ， 故 此次設(shè)計(jì)， 僅列 舉 三種最具代表性的仿真波形， 分別為“ 5角硬幣購(gòu)買(mǎi)”、“ 1元硬幣購(gòu)買(mǎi)”、“ 5角和 1元硬幣混合購(gòu)買(mǎi)”， 每種情況分三個(gè) 波形討論。 “ 5 角硬幣 購(gòu)買(mǎi) ” 仿真 與分析 （ 1） 買(mǎi) water 投入 5 角硬幣購(gòu)買(mǎi) water 的 仿真如下圖 所示： 圖 投入 5 角硬幣購(gòu)買(mǎi) water 輸入 ： clk(系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào) )高電平 有 效， 從 開(kāi)始到 這段時(shí)間里，當(dāng)依次投入 5 角硬幣 (coin5)， state(狀態(tài) )由 0 變到 11（因?yàn)橄仁怯龅秸伊阈盘?hào)，故已找零 元）， 說(shuō)明投入的 實(shí)際 總幣值為 元。 在投完幣之后從 到 給出 water(買(mǎi)水 )信號(hào) 。 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(duì)照狀態(tài)編碼可知為 元 ， 恰好驗(yàn)證了前面 state的正確性，當(dāng)遇到 water 信號(hào)， g2(賣(mài)出貨物變量 )從低電平 0 變到高電平 1，說(shuō)明此時(shí)成功出售 water,c3(找零信號(hào) )由 1 變到 3，對(duì)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(jià)） =（找零），此時(shí) state 變?yōu)?00 初始狀態(tài) 。 即仿真結(jié)果符合現(xiàn)實(shí)中的購(gòu)買(mǎi)過(guò)程。 （ 2） 買(mǎi) coke 投入 5 角硬幣購(gòu)買(mǎi) coke 的 仿真如下圖 所示： 圖 投入 5 角硬幣購(gòu)買(mǎi) coke 輸入： clk(系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào) )高電平 有 效， 從 開(kāi)始到 這段時(shí)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(hào)，故已找零 元），說(shuō)明投入的實(shí)際總幣值為 元。在投完幣之后從 到 給出 coke(買(mǎi)可樂(lè) )信號(hào)。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(duì)照狀態(tài)編碼可知為 元，恰好驗(yàn)證了前面state 的正確性，當(dāng)遇到 coke 信號(hào)， g2(賣(mài)出貨物變量 )從低電平 0 變到高電平 2，說(shuō)明此時(shí)成功出售 coke,c3(找零信號(hào) )由 1 變到 0， 表示不用找零。此時(shí) 滿足了 （總額） （可樂(lè) 單價(jià)） =0（找零），此時(shí) 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(shí)中的購(gòu)買(mǎi)過(guò)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(shí)鐘信號(hào) )高電平 有 效，從 開(kāi)始到 這段時(shí)間里，當(dāng)依次投入 5 角硬幣 (coin5)， state(狀態(tài) )由 0 變到 11（因?yàn)橄仁怯龅秸伊阈盘?hào)，故已找零 元），說(shuō)明投入的實(shí)際總幣值為 元。在投完幣之后從 到 給出 cancel（取消）信號(hào)。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(duì)照狀態(tài)編碼可知為 元，恰好驗(yàn)證了前面 state 的正確性，當(dāng)遇到 cancel 信號(hào)， c3(找零信號(hào) )由 1 變到 5，對(duì)應(yīng)編碼為 0101，表示找零 元，也即取消操作 。 此時(shí) 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(shí)中的 投幣而不 購(gòu)買(mǎi) 的 過(guò)程。 “ 1 元硬幣 購(gòu)買(mǎi) ” 仿真 與分析 （ 1） 買(mǎi) water 投入一元硬幣購(gòu)買(mǎi) water 的 仿真如下圖 所示： 圖 投入 1 元硬幣購(gòu)買(mǎi) water 輸入： clk(系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào) )高電平 有 效，從 開(kāi)始到 這段時(shí)間里，當(dāng)依次投入 1 元硬幣 (coin10)， state(狀態(tài) )由 0 變到 11（因?yàn)橄仁怯龅秸伊阈盘?hào)，故已找零 元），說(shuō)明投入的實(shí)際總幣值為 = 元。在投完幣之后從 給出 water(買(mǎi)水 )信號(hào)。輸出：在 num(投幣顯示 )由 0H 變化到 5H，二進(jìn)制表示為 0000~0101，對(duì)照狀態(tài)編碼可知為 元，恰好驗(yàn)證了前面 state 的正確性，當(dāng)遇到 water 信號(hào)， g2(賣(mài)出貨物變量 )從低電平 0 變到高電平 1，說(shuō)明此時(shí)成功出售 water,c3(找零信號(hào) )由 1 變到 3，對(duì)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(jià)） =（找零），此時(shí) state 由 13 變?yōu)?00 初始狀態(tài)。即仿 真結(jié)果符合現(xiàn)實(shí)中的購(gòu)買(mǎi)過(guò)程。 （ 2） 買(mǎi) coke 投入 1 元硬幣購(gòu)買(mǎi) coke 的 仿真如下圖 所示： 圖 投入 1 元硬幣購(gòu)買(mǎi) coke 輸入： clk(系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào) )高電平 有 效，從 開(kāi)始到 這段時(shí)間里，當(dāng)依次投入 1 元硬幣 (coin10)， state(狀態(tài) )由 0 變到 11（因?yàn)橄仁怯龅秸伊阈盘?hào)，故已找零 元），說(shuō)明投入的實(shí)際總幣值為 元。在投完幣之后從 ns到 給出 coke(買(mǎi)可樂(lè) )信號(hào)。輸出：從 到 這段時(shí)間里 num(投幣顯示 )由 0H 變化到 5H，二進(jìn)制表示為 0000~0101，對(duì)照狀態(tài)編碼可知為 元，恰好驗(yàn)證了前面 state 的正確性，當(dāng)遇到 coke 信號(hào)， g2(賣(mài)出貨物變量 )從低電平 0 變到高電平 2，說(shuō)明此時(shí)成功出售 coke,c3(找零信號(hào) )由 1 變到 0，表示不用找零。此時(shí)滿足了 （總額） （可樂(lè)單價(jià)） =0（找零），此時(shí) 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(shí)中的購(gòu)買(mǎi)過(guò)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(shí)鐘信號(hào) )高電平 有 效，從 開(kāi)始到 這段時(shí)間里，當(dāng)依次投入 1 元 硬幣 (coin10)， state(狀態(tài) )由 0 變到 06， 說(shuō)明投入的實(shí)際總幣值為 元。在投完幣之后從 到 給出 cancel（取消）信號(hào)。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(duì)照狀態(tài)編碼可知為 元，恰好驗(yàn)證了前面 state 的正確性，當(dāng)遇到 cancel 信號(hào)， c3(找零信號(hào) )由 0 變到 4，對(duì)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)