【正文】 Print Setup_______________________打印設(shè)置； (3)指定菜單 Assign： Device___________________________指定器件； Pin/Location/Chip__________________管腳，放置，芯片； Timing Requirements_______________時間需要； Clique___________________________指定一個功能組； Logic Options_____________________邏輯選擇； Probe____________________________指定探頭； Connected Pins____________________連接管腳； Global Project Device Options________設(shè)定項目中器件的參數(shù)； Global Project Parameters___________設(shè)置項目參數(shù)； Global Project Timing Requirements____設(shè)置時間參數(shù)； Global Project Logic Synthesis________設(shè)置邏輯綜合； Ignore Project Assignments___________忽略項目指定； Clear Project Assignment___________清除項目指定； Back Annotate Project_______________返回項目指定； Convert Obsolete Assignment Format___轉(zhuǎn)換指定格式。 (4)選擇菜單 Options： Font_____________________________字形； Text Size_________________________文本尺寸； Line Style________________________線型； Rubberbanding____________________橡皮筋； 第 2 章 相關(guān)技術(shù)與設(shè)計工具 19 Show Parameters_________________顯示參數(shù)； Show Probe_____________________顯示探頭； Show/Pins/Locations/Chips_________顯示管腳，位置，芯片； Show Cliquesamp。Timing Requirements_顯示功能組，時間需求； Show Logic Options_______________顯示邏輯設(shè)置； Show All________________________顯示全部； Show Guidelines__________________顯示向?qū)В? User Libraries____________________用戶庫； Color Palette_____________________調(diào)色板； Preferences______________________設(shè)置。 該軟件的菜單繁多，要想都學(xué)會有一定的難度，主要原因是資料問題。但是常用的菜單會使用還是可能的。 如何獲得幫助 : 最直接的幫助來自于 Max+plusⅡ 的 Help 菜單。若需要某個特定項目的幫助信息，可以同時按 Shift+F1鍵 或者選用工具欄中的快速幫助按鈕。此時，鼠標(biāo)變?yōu)閹柼柕募^，點(diǎn)擊 “特定的項目 ”就可彈出相應(yīng)的幫助信息。這里的 “特定項目 ”，可以包含某個器件的圖形、文本編輯中的單詞，菜單選項，甚至可以是一個彈出的窗口 數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計采用自頂向下、由粗到細(xì) ,逐步分解的設(shè)計方法 ,最頂層電路是指系統(tǒng)的整體要求，最下層是具體的邏輯電路的實現(xiàn)。自頂向下的設(shè)計方法將一個復(fù)雜的系統(tǒng)逐漸分解成若干功能模塊，從而進(jìn)行設(shè)計描述 ,并且應(yīng)用 EDA 軟件平臺自動完成各功能模塊的邏輯綜合與優(yōu)化，門級電路的布局 ,再下載到硬件中實現(xiàn)設(shè)計。利用 MAX + plus II 進(jìn)行電路設(shè)計的一般流程如圖 21 所示。 具體設(shè)計過程如下。 (1)設(shè)計輸入。 MAX + plus Ⅱ 支持多種設(shè)計輸入方式 ,如原理圖輸入、波形輸入、文本輸入和它們的混合輸入。 (2)設(shè)計處理。設(shè)計輸入完后 ,用 MAX + plus Ⅱ 的編譯器編譯、查錯、修改直到設(shè)計輸入正確 ,同時將對輸入文件進(jìn)行邏輯簡化、優(yōu)化 ,最后生成一個燕山大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 系統(tǒng)產(chǎn)品 設(shè)計修改 器件編程 器件測試 驗證 編譯處理 設(shè)計輸入 設(shè)計要求 編程文件。 這是設(shè)計的核心環(huán)節(jié)。 (3)設(shè)計檢查。 MAX + plus Ⅱ 為設(shè)計者提供完善的檢查方法設(shè)計仿真和定時分析。其目的是檢驗電路的邏輯功能是否正確 ,同時測試目標(biāo)器件在最差情況下的時延。這一查錯過程對于檢驗組合邏輯電路的競爭冒險和時序邏輯電路的時序、時延等至關(guān)重要。 (4)器件編程。 當(dāng)電路設(shè)計、校驗之后， MAX+plus Ⅱ 的 Programmer 將編譯器所生成的編譯文件下載到具體的 CPLD 器件中 ,即實現(xiàn)目標(biāo)器件的物理編程。 圖 21 設(shè)計流程圖 本章小結(jié) 本章主要對 EDA 電子設(shè)計自動化技術(shù)、 VHDL 硬件描述語言和MAX+plusⅡ 軟件做了簡要的介紹， EDA 工具的出現(xiàn)，給電子系統(tǒng)設(shè)計帶來了革命性的變化；由于 VHDL 已經(jīng)成為 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)所規(guī) 范的硬件描述語言，目前大多數(shù) EDA 工具幾乎都支持 VHDL； MAX + plus Ⅱ 是一種與結(jié)構(gòu)無關(guān)的全集成化設(shè)計環(huán)境 ,使設(shè)計者方便地進(jìn)行設(shè)計輸入、快速處理和器件編程。第 3 章 自動售貨機(jī)系統(tǒng)設(shè)計分析 21 第 3 章 自動售貨機(jī)系統(tǒng)設(shè)計分析 自動售貨機(jī)的設(shè)計任務(wù)與要求 本文設(shè)計的自動售貨機(jī)有兩種商品可以出售，售價分別為 2 元和 3 元。售貨機(jī)可以識別 1 元， 5 元兩種貨幣。如果投入金額總值等于或超過售價就可以將 商品 放出，并具有相應(yīng)的找零錢功能。 (1)用戶可多次選擇購買的商品種類，商品種類選定后等待投幣。如等待時間超時，則認(rèn)為用戶放棄選購，售貨機(jī)自 動回到等待狀態(tài)，等待新的交易。若在規(guī)定時間內(nèi)，再次選中 商品 ，則再次等待。 (2)每次交易完成，售貨機(jī)自動回到等待狀態(tài)，等待新的交易。 (3)用按鍵模擬投入 1 元， 5 元兩種貨幣，可連續(xù)投幣，同時顯示投入的金額和還應(yīng)投入的金額。若某次投幣后金額不足，且一定時限內(nèi)不再投幣，則交易失敗，并退幣，顯示退還金額。 (4)具有指示電路，分別指示購買成功、交易取消（交易失?。┖驼伊恪? (5)相應(yīng)顯示有延時和時控功能。 自動售貨機(jī)的設(shè)計需求分析 自動售貨機(jī)像磁卡電話、銀行柜員機(jī)一樣，成為便民配套設(shè)施。如今的自動售貨機(jī)可 以為顧客提供多種服務(wù)。顧客可以根據(jù)自己的需要選擇商品并投入錢幣，售貨機(jī)接收錢幣，售出商品。 自動售貨機(jī)是一種無人售貨系統(tǒng)。售貨時，顧客投入硬幣，售貨機(jī)進(jìn)行接收，若是有效硬幣則進(jìn)行累加。售貨機(jī)裝有若干個含有相同價格貨物的貨物分配器。顧客可以通過按鍵選擇貨物，如果有被選貨物，并且顧客支付的貨幣值不小于貨物的價格，貨物將被傳送給顧客，同時余額返回到退幣口。如果貨幣值小于貨物價格，則等待投幣，此時如果顧客取消本次活動，那么之前所投的貨幣將從退幣口中退出，返回給顧客。 自動售貨機(jī)的系統(tǒng)工作流程 系統(tǒng)的工作流程 如圖 31 所示，開始時用戶選擇商品后進(jìn)行一次或多次燕山大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 投幣，未投幣將返回開始狀態(tài)，每次投幣后將自動計算金額，當(dāng)已投錢幣大于選擇商品總價時則出貨找零至交易結(jié)束，否則超時后錢幣不足將退幣至交易結(jié)束。 開 始選 擇 商 品出 貨 找 零退 幣 清 零計 算 金 額投 幣總 額 物 價繼 續(xù) 投 幣結(jié) 束是否是 否是否 圖 31 自動售貨機(jī)工作流程圖 自動售貨機(jī)模塊的化分 如圖 32 所示，將自動售貨機(jī)總體分三個模塊：總控模塊，二進(jìn)制譯碼模塊和 BCD 碼譯碼模塊。運(yùn)用 VHDL 語言對各個模塊進(jìn)行功能描述，最后將各模塊端口關(guān)系進(jìn)行描述整合為頂層模塊。 總 控 模 塊LCD指示燈二 進(jìn) 制 譯 碼模 塊B C D 譯 碼 模塊6個七段顯示數(shù)碼管投 錢選 擇 商 品C L K 時 鐘 圖 32 自動售貨機(jī)系統(tǒng)模塊圖 第 3 章 自動售貨機(jī)系統(tǒng)設(shè)計分析 23 (1)總控模塊：如圖 33 所示，該模塊是整 個系統(tǒng)的最主要的中心模塊，控制著整個系統(tǒng)的選擇商品投幣找零等功能。該模塊大體有 5 個輸入端口和6 個輸出端口。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 )、 needed(還需要多少錢 )、 moneyout(找零 )、 success(燈亮表示交易成功 )、 failure(燈亮表示交易失敗 )、 showmoneyout(燈亮表示正在找零 )。該模塊實現(xiàn)了本系統(tǒng)最重要的交易過程，包括選擇商品、投 入貨幣、計算貨幣，找零出貨等。其后接二進(jìn)制譯碼模塊。 圖 33 總控模塊圖 (2)二進(jìn)制譯碼模塊：如圖 34 所示，該模塊有一個輸入端和兩個輸出端。輸入端 b 是一個 4 位的二進(jìn)制數(shù)，輸出端 bcd0、 bcd1,是兩個 4 位的 BCD 碼。該模塊的主要功能是實現(xiàn)將總控模塊輸出的二進(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。該模塊的原理是將一個 4 位的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成 2 個 4 位的 BCD 碼，分別為高 4位和低 4 位。其后接 BCD 譯碼模塊。 圖 34 二進(jìn)制譯碼模塊圖 (3)BCD 碼譯碼模塊：如圖 35 所示，該模塊有一個輸入端和一個輸出端。輸入端 d 是一個 4 位的 BCD 碼，輸出端 q 是一個 7 位數(shù)，該模塊的功能是將 4 位二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)換為 7 位 BCD 碼以便能用 7 段顯示數(shù)碼管顯示。 燕山大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 圖 35 BCD 譯碼模塊圖 自動售貨機(jī)各工作狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換 本次所設(shè)計的自動售貨機(jī)共有 7 個狀態(tài)： qa、 qb、 qc、 qd、 qe、 qf、 qg，他們之間轉(zhuǎn)換關(guān)系為： qa 為開始狀態(tài)，當(dāng)選擇商品后即進(jìn)入 qb 狀態(tài)等待用戶投幣，當(dāng)超時未投幣時即進(jìn)入 qe 狀態(tài)， qe 狀態(tài)延時后返回 qa 狀態(tài)，當(dāng)有錢幣投入但已投錢幣不足時，即進(jìn)入 qc 狀態(tài) ，若超時不投，即進(jìn)入 qg狀態(tài)退回錢幣，若投幣總數(shù)大于或等于物價時，即進(jìn)入 qd 狀態(tài)出貨找零，之后進(jìn)入 qf狀態(tài)延時后返回 qa 狀態(tài)。 本章小結(jié) 本章主要講述了本次設(shè)計的自動售貨機(jī)系統(tǒng)的主要實現(xiàn)的功能，工作流程、工作原理、工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換以及各個功能模塊的劃分并說明了各個模塊的作用和關(guān)系。 第 4 章 自動售貨機(jī)各功能模塊的仿真分析 25 第 4 章 自動售貨機(jī) 各功能模塊 的仿真分析 總控模塊的仿真分析 仿真分析：如圖 41 所示，顧客選擇了一個 2 元的商品， needed 變?yōu)?2即所需錢幣為 2 元，但之后并沒有投入錢幣 paid 一直為 0 即所投錢幣為 0，超時后 failure 端口變?yōu)楦唠娖秸f明本次交易失敗，之后返回初始狀態(tài)。 圖 41 總控模塊只選一次但不投幣的仿真圖 仿真分析：如圖 42 所示，顧客選擇了一個 2 元的商品， needed 變?yōu)?2即所需錢幣為 2 元，之后又選擇了一個 3 元的商品， needed 由 2 變?yōu)?5 即所需錢幣為 5 元，但之后并沒有投入錢幣 paid 一直為 0 即所投錢幣為 0，超時后 failure 端口變?yōu)楦唠娖秸f明本次交易失敗，之后返回初始狀態(tài)。 燕山大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 圖 42 總控模塊選擇兩次次但不投幣的仿真圖 仿真分析：如圖 43 所示，顧客先選擇了一個 2 元商品之后選擇了一個3 元商品， needed 為 5 即所需錢幣為 5 元，然后投入一個 1 元錢幣之后沒再投幣， paid 端口為 1， needed 端口為 4，即已投 1 元還需 4 元，超時后 failure變?yōu)楦唠娖秸f明本次交易失敗，之后返回初始狀態(tài)。 圖 43 總控模塊選擇商品后投入錢幣不足的仿真圖 仿真分析：如圖 44 所示，用戶先選擇一個 2 元商品再選擇一個 3 元商品 needed 變?yōu)?5 即所需錢幣為 5 元，之后投入 5 元錢幣， paid 變?yōu)?5， needed變?yōu)?0說明已支付 5元還需 0元， showmoneyout為低電平即無需找零， success端口變?yōu)楦唠娖秸f明交易成功，沒找 零，之后返回初始狀態(tài)。 第 4 章 自動售貨機(jī)各功能模塊的仿真分析 27 圖 44 總控模塊不需找零交易成功的仿真圖 仿真分析：如圖 45 所示，用戶選擇了一個 2 元商品之后 needed 端口變?yōu)?2 即需要投入