【正文】 5 = outp:=1011011。WHEN 6 = outp:=1111110。WHEN 7 = outp:=1011111。WHEN 8 = outp:=1111111。WHEN 9 = outp:=1111011。WHEN OTHERS = null。 END CASE。 a = outp(0)。 b = outp(1)。 c = outp(2)。 d = outp(3)。 e = outp(4)。 f = outp(5)。 g = outp(6)。 end process。END a。當(dāng)輸入信號di為2時，g輸出為1，f輸出為0，e輸出為1，d輸出為1，c輸出為0，b輸出為1，a輸出為1，圖 di輸入為2 時的仿真結(jié)果 主控模塊 主控模塊為自動售貨機控制系統(tǒng)的核心部分，在主控模塊中將輸入的錢幣數(shù)目（b）與商品的價格(d)進行對比，然后進行找零并發(fā)出出貨信號。輸入信號t為計時信號，當(dāng)時間超過30s時，商品不再接受貨幣。Clk為控制系統(tǒng)的時鐘信號。輸出信號di，c分別為找零顯示模塊的輸入信號與找零信號。en為控制出貨模塊的信號，當(dāng)en值為1時，確認(rèn)出貨模塊可以輸出商品。Start為復(fù)位信號，當(dāng)start值為1時，自動售貨機回到初始狀態(tài)。Clr為計數(shù)模塊的控制信號，當(dāng)收貨完成后，clr輸出為1，計數(shù)模塊回到初始狀態(tài)歸零。En1與en2分別為投幣模塊與商品選擇模塊的控制信號，當(dāng)en1為0時，投幣模塊不工作，當(dāng)en2為0時商品選擇模塊不工作。 主控模塊主控模塊主要程序如下：library ieee。use 。package state_pack istype state is(qa,qb)。end state_pack。library ieee。use 。use 。entity zhukong isport(start,clk,t:in std_logic。 d,b:in integer range 0 to 13。en1,en2, reset, clr,en3:out std_logic。c:out integer range 0 to 13。di:out integer range 0 to 9)。end zhukong。 architecture a of zhukong issignal current_state:state:=qa。beginprocessvariable var:integer range 0 to 13。beginwait until clk=39。139。 and clk39。event。if start=39。139。 thencurrent_state=qa。c=b。 en1=39。039。 reset=39。139。en2=39。039。clr=39。139。en3=39。039。di=0。elsecase current_state iswhen qa= if d=0 thencurrent_state=qa。 en1=39。039。en2=39。139。clr=39。039。c=0。reset=39。039。di=0。else current_state=qb。 var:=d。 en2=39。039。此段程序為售貨機在初始狀態(tài)時的信號輸出，當(dāng)d輸入信號時進入對比程序。current_state=qa。 en1=39。039。en2=39。139。clr=39。039。c=0。reset=39。039。di=0。else current_state=qb。 var:=d。 en2=39。039。end if。when qb=if t=39。039。and var=b thencurrent_state=qa。en1=39。039。c=bvar。clr=39。139。reset=39。139。en3=39。139。di=bvar。elsif t=39。039。 and bvar thenen1=39。139。 c=0 。 clr=39。039。 reset=39。039。en3=39。039。di=0。elsif t=39。139。and bvar thencurrent_state=qa。en1=39。039。c=b。clr=39。139。reset=39。139。en3=39。039。di=0。elsif t=39。139。 and b=var thencurrent_state=qa。en1=39。039。 c=bvar。clr=39。139。reset=39。139。en3=39。139。di=bvar。end if。end case。end if。end process。end a。此段程序作用是進行商品價格與投幣總錢數(shù)的比較，從而決定找零與出貨，T信號用來控制投幣時間。主控模塊的仿真結(jié)果如下：1當(dāng)start輸入為0，t輸入為0，b輸入為5，d輸入為4時，c輸出為1，clr輸出為1，en輸出為1，en1輸出為1，reset輸出為1， 圖 c輸出為1，clr輸出為1，en輸出為1，en1輸出 為1，reset輸出為1時的仿真結(jié)果2 當(dāng)start輸入為1，t輸入為0，b輸入為5，d輸入為4時，reset輸出為1，clr輸出為0，en1輸出為0，en輸出為0，en2輸出為0.，仿真結(jié)果為圖 圖 reset輸出為1，clr輸出為0，en1輸出為0，en輸出為0，en2輸出為0時的仿真結(jié)果3 當(dāng)start輸入為0，t輸入為1，b輸入為2，d輸入為4時（bd），c輸出為2，en1輸出為0，en2輸出為0，clr輸出為1，en輸出為0， 圖 c輸出為2,en1輸出為0,en2輸出為0,clr輸出為1,en輸出為0時的仿真結(jié)果4 當(dāng)start輸入為0，t輸入為1時，b輸入為5，當(dāng)輸入為4時（b=d），c輸出為1，en輸出為0，en1輸出為0，clr輸出為1，en2輸出為0，： c輸出為1，en輸出為0，en1輸出為0，clr輸出為1，en2輸出為0 時的仿真結(jié)果 頂層模塊頂層模塊為自動售貨機軟件的總體部分。 圖 頂層模塊頂層模塊仿真結(jié)果如下：1 當(dāng)輸入信號bd時，qian_2輸入為1，qian_1輸入為0時，： qian_2輸入為1，qian_1輸入為0時，無輸出結(jié)果2 當(dāng)b=d時，qian_5輸出為1，chu_hb輸出為1，： qian_5輸出為1，chu_hb輸出為1，c輸出為1時的仿真結(jié)果結(jié) 論本文介紹了一種基于FPGA的自動售貨機的整體設(shè)計與工作原理，詳細(xì)闡述了投幣模塊，商品選擇模塊，主控模塊等模塊的軟件設(shè)計與實現(xiàn)主要功能的模塊的仿真，經(jīng)過仿真與實踐，整個系統(tǒng)的工作穩(wěn)定可靠，具有較強的適應(yīng)性，當(dāng)需要增加商品時，此控制系統(tǒng)只需增加相對的輸入信號，硬件原有的電路不應(yīng)改變，因此在自動售貨機行業(yè)可以得到廣泛的應(yīng)用。不過缺點是只能完成相對比較簡單的自動售貨機功能，實現(xiàn)金額計算，發(fā)放商品，找零，退幣等功能。由于其中是商品存貨無限，找零無限，因此不會出現(xiàn)找零錢幣與商品存貨的不足的情況。解決辦法是通過增加模塊，與輸入信號來解決，本文不詳細(xì)闡述。 仿真過程中遇到的問題主要有：1在仿真過程中由于原有時鐘信號分頻模塊仿真時間過長，因此用頻率相對較小的晶振進行代替仿真。2 仿真過程中找零所得錢幣數(shù)目不能達(dá)到預(yù)期效果，通過調(diào)整主控模塊程序已得到解決。參 考 文 獻(xiàn) 1 袁亞恒，[J],武漢理工大學(xué)學(xué)報，（12）：1351382 范文萍，[J],（14）：28303 宋瀟，李佩佩，[J],科技信息,（33）：1191204 譚衛(wèi)澤,[J],(4)：901105 陳志剛. VHDL語言在電路設(shè)計中的優(yōu)化[J], (9)：1351406 [M],北京：電子工業(yè)出版社，20077 張凱，[M],北京：國防工業(yè)出版社，20048 姜雪松，吳鈺淳，,北京：機械工業(yè)出版社，2006:302348.9 潘松，：電子科技大學(xué)出版社，200210 徐光軍，：電子工業(yè)出版社，200211 PETER R. WILSON. UNDERSTANDING THE FPGA DESIGN FLOW, Electronics world,2008(1865):323512 . Wu。 . Hu。 . Lai。 . Wang The Reconfigurable Embedded Nc System Based On Fpga . Key Engineering Materials ,2009(1):703708.13 Adec .VHDL Language Reference Guide. NV USA,199914 Mark D. Birnbaum .Essential electronic design automation (EDA). China Machine Press, 2005. , 234 p. : 2415 Rusdiansyah A, Tsao D B. An integratedmodel of the periodic delivery p roblems for vending machine supp ly chains [ J ]. Journal of Food Engineering, 2005, 70 (3) : 421 434 致 謝本課題在選題及研究過程中得到劉艷萍老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，劉老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。在此謹(jǐn)向劉老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。同時我要感謝肖祖印等同學(xué)對我做畢業(yè)設(shè)計期間的幫助，由于他們的熱情幫助促使我能在規(guī)定時間內(nèi)完成我所做的課題，對于同學(xué)們的幫助我深懷感激之情。附錄圖：硬件系統(tǒng)原理圖