【正文】 c3=339。b10001:begin num=339。b00。 end 539。 g2=239。b010。b000。 c3=339。b01101:begin num=339。b01。 end 539。 g2=239。b001。b101。 c3=339。b01001:begin num=339。b01。 end 539。 g2=239。b000。b100。 c3=339。b00101:begin num=339。b01。 end 539。 g2=239。b000。b010。 c3=339。b00001:begin num=339。b00。 end endcase end end //幣值顯示狀態(tài)語句判定完畢 always (state) //開始輸出飲料信號和找零信號的狀態(tài)輸出判定 begin case(state) 539。b00000。b10000:begin state=539。 end 539。b00000。b01100:begin state=539。b10000。b01100。b01010。 else state=539。 else if(coke) state=539。 else if(coin10) state=539。b00000。b01000:begin state=539。b10000。b01100。b01010。 else state=539。 else if(water) state=539。b00110:begin if(coin5) state=539。 end 539。b00011。b00101。b00110。 else state=539。 else if(water) state=539。b00010:begin if(coin5) state=539。b01101。b00010。 //若輸入是 1元硬幣則跳轉(zhuǎn)到 00010 else state=539。b00000:begin if(coin5) state=539。 reg[4:0]state。 output num,g2,c3。 通過本學(xué)期課程設(shè)計的學(xué)習(xí)，我從中學(xué)習(xí)到了很多東西，對可編程邏輯器件，Verilog HDL 語言， Max+Plus II 軟件有了一定的了解，尤其是用 Verilog HDL語言編程和仿真。 5 小 結(jié) 本課程設(shè)計 要求基于可編程邏輯器件，使用硬件描述語言 Verilog HDL編寫一個自動售貨機 芯片，并用 Max+Plus II 軟件進行仿真。 （ 3） 取消操作 投入 5 角硬幣和 1 元硬幣取消操作的仿真如下圖 所示： 圖 投入 5 角硬幣和 1 元硬幣取消操作 輸入： clk(系統(tǒng)時鐘信號 )高 電平 有 效，從 到 這段時間以及 到 里，投入 5 角硬幣 (coin5)，在 到 里投入 1 元硬幣， state(狀態(tài) )由 0 變到 06，說明投入的實際總幣值為 元。 （ 2） 買 coke 投入 5 角硬幣和 1 元硬幣購買 coke 的仿真如下圖 所示： 圖 投入 5 角硬幣和 1 元硬幣購買 coke 輸入： clk(系統(tǒng)時鐘信號 )高電平 有 效，從 到 這段時間，投入 5 角硬幣 (coin5)，在 到 里投入 1 元硬幣， state(狀態(tài) )由 0 變到07，說明投入的實際總幣值為 元。 “ 5 角和 1 元硬幣混合 購買 ” 仿真 與分析 （ 1） 買 water 投入 5 角硬幣和 1 元硬幣購買 water 的仿真如下圖 所示： 圖 投入 5 角硬幣和 1 元硬幣購買 water 輸入： clk(系統(tǒng)時鐘信號 )高電平 有 效，從 到 這段時間，投入 5 角硬幣 (coin5)，在 到 里投入 1 元硬幣， state(狀態(tài) )由 0 變到03，說明投入的實際總幣值為 元。 （ 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 ns到 給出 coke(買可樂 )信號。在投完幣之后從 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 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)。 即仿真結(jié)果符合現(xiàn)實中的購買過程。 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。 （ 1） fsm的設(shè)計 根據(jù)所設(shè)方案的要求， 設(shè)計了 18 種狀態(tài)，其狀態(tài)機如下 圖 所示 ： 圖 狀態(tài)機 設(shè)計圖 /state machine viewer 圖 其中各個狀態(tài)的轉(zhuǎn)換遵循 ：（ 輸入標(biāo)號如下： 1— 投 元， 2— 投 ， 3—取消， 4— 買純凈水， 5— 買可樂 ,6— 復(fù)位 。 輸出變量： 顯示信號（ num）：顯示投入的幣額。 復(fù)位信號（ reset）：上升沿觸發(fā)，按下后自動回到初始狀態(tài)。因為幣值只考慮 5 角和 1 元的情況，因此可以分別用兩個輸入端代替。 設(shè)計 要求 本次設(shè)計 是 利用 fsm（有限狀態(tài)機），并用 verilog HDL 語言編程，設(shè)計一個自動投幣飲料售賣機 [5]的核心控制電路，飲料 分為 coke 和 water 兩種，價格分別為 元和 1 元，硬幣可以識別 元和 1元兩種，考慮找零。 Max+Plus II 的時序分析程序可以計算點到點的器件延時，確定器件引腳上的建立時間和保持時間要求，還可計算最高時鐘頻率。 Max+Plus II 還提供設(shè)計校驗的仿真器，其中包括功能仿真和時序仿真。它提供豐富的庫單元供設(shè)計者使用，包括 74 系列的全部器件、多種特殊的邏輯宏功能（ macrofunction）和參數(shù) 化功能模塊（ LPM: Library of Parameterized Modules），但更為重要的是 Max+Plus II 還提供了原理圖輸入多層次設(shè)計功能，使得用戶能設(shè)計更大規(guī)模的電路系統(tǒng)，以及使用方便、精度良好的時序仿真器。 Max+Plus II 開發(fā)系統(tǒng)是一個完全集成化、易學(xué)易用的可編程邏輯器件設(shè)計和開發(fā)系統(tǒng)，它提供了一種真 正與結(jié)構(gòu)無關(guān)的可編程邏輯設(shè)計環(huán)境。 作為 IEEE 標(biāo)準(zhǔn) ， Verilog HDL 成為硬件描 述語言的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)之一，并 得到眾多 EDA 公司的支持 ， 在電子工程領(lǐng)域 ， 已成為事實上的通用硬件描述語言。 2 理論基礎(chǔ) Verilog HDL 語言概述