【正文】 入信號為a1,a2，a3，a8。： reset輸入為0時的仿真結(jié)果2 當reset輸入為1時，輸入5元，2元，1元，bi輸出應(yīng)為0。end a。end if。end if。139。bi=qian。139。139。bi=qian。139。139。bi=qian。139。139。end if。139。bi=5。 then state=1。elsif a5=39。en=39。bi=2。139。139。qian:=1。 then state=1。 then if a1 =39。elsecase state iswhen 0=if en1=39。en=39。bi=0。139。 event。139。beginprocessvariable qian:integer range 0 to 15。 end toubi。 bi :out integer range 0 to 15。use 。投幣模塊的作用相當于一個計數(shù)的寄存器，在清零的狀態(tài)下可以準確的計算投幣數(shù)額，記錄并保存總幣值。圖 模塊示意圖 投幣模塊自動售貨機能夠自動計算投入的錢幣數(shù)目，需要提供一個寄存器來記錄并保存投入的總幣值。出貨找零，表示一次工作已經(jīng)結(jié)束，等待下一個信號到來，進行新的售貨。 （3）找零狀態(tài)：投幣結(jié)束，售貨機自動判別總錢數(shù)，若在時限到來之際，總錢數(shù)少于顧客所需商品的單價，則退出錢幣，用LED顯示退錢數(shù)。投入錢（1元，2元，5元），當投入硬幣等于或者超過商品價格時進入下一狀態(tài)。當顧客購買錯誤或不再購買時按下start重新進入初始狀態(tài)。 控制狀態(tài)的設(shè)計此售貨機分為三種狀態(tài)，每一個狀態(tài)能完成一定得功能：初始狀態(tài)，投幣狀態(tài)，找零狀態(tài)。當顧客投入的硬幣大于或等于售價時將不再接受硬幣，用一個LED燈顯示。當顧客選擇其中的一種商品時，售貨機發(fā)送出一個信號按鈕不再生效，用一個LED燈顯示。（6）顧客一次只能購買一種商品的一個，若需要更多商品，需要重復(fù)操作?；蛘咴谠O(shè)定時間內(nèi)，總幣值不足顧客購買的商品單價時，若需要取消交易則可按取消鍵，售貨機按不足錢數(shù)處理，退還全部硬幣。（3）如果投入的硬幣達到或大于所購商品的價格，自動售貨機會發(fā)出一個指示信號使接受硬幣的裝置不再接收新的硬幣。自動售貨機允許投入1元，2元，5元硬幣：當總幣值等于顧客需要的商品單價時，機器送出需要的商品：若總幣值大于顧客需要的商品單價時，機器除提供所需商品外，并將余幣退出；若總幣值小于顧客需要的商品單價時，機器退出顧客投入的硬幣。 設(shè)計思想 功能要求（1）該系統(tǒng)能完成對貨物信息的存儲、進程控制、錢幣處理、余額計算和顯示功能。自動售貨機的硬件電路圖見附錄。對于顯示器的顯示數(shù)字情況，將在下文軟件系統(tǒng)中的顯示模塊進行闡述。此裝置能夠順利完成下載驅(qū)動以及跳電存儲功能。關(guān)于輸入按鍵的信號發(fā)生情況將在下文中的軟件系統(tǒng)設(shè)計中闡述，這里就不多敘述，按鍵選用的是SW_PB。在這部分電路我們用到了一個變壓器，一個整流橋，一個濾波電路，一個穩(wěn)壓器完成為5V電壓的電源。其中用兩個振蕩器以及兩個電阻可以完成我們所需要的設(shè)定。FLEX10K10主要特點如下：（1）它是工業(yè)世界的第一種嵌入式可編程邏輯器件，提供了在單個器件中的系統(tǒng)集成，具有實現(xiàn)宏函數(shù)的嵌入式陣列和實現(xiàn)普通功能的邏輯陣列；（2）高密度，它具有10000—150000個可用門，高達40960位內(nèi)部RAM；（3）系統(tǒng)支持多電壓IO接口；（4）低功耗，；（5）靈活的內(nèi)部連接，快速、可預(yù)測連線延時的快速通道連續(xù)式分布結(jié)構(gòu)；（6）增強功能的IO引腳，每個引腳都有一個獨立的三臺輸出使能控制和每個IO引腳都有漏極開路選擇；FLEX10K引腳簡介EPF10K10有84I/O口，其豐富的IO資源，適用于速度要求高或需要較多的I/O引腳電路或系統(tǒng)中適用。每個FLEX 10K器件包括一個嵌入式陣列和一個邏輯陣列，它能讓設(shè)計人員輕松地開發(fā)出存儲器、數(shù)字信號處理器以及特殊邏輯等強大功能于一身的芯片。其中邏輯陣列塊由多個邏輯單元構(gòu)成。 芯片的選擇 本文所用到的FPGA芯片為，Altera生產(chǎn)的EPF10K10LC84 芯片，EPF10K10LC844是一種復(fù)雜可編程邏輯器件，另外還有其它類型的管腳和封裝，選擇性強。例如在飛機制造過程中，從設(shè)計、性能測試及特性分析直到飛行模擬，都可能涉及到EDA技術(shù)。在機械、電子、通信、航空航天、化工、礦產(chǎn)、生物、醫(yī)學(xué)、軍事等各個領(lǐng)域，都有EDA的應(yīng)用。2）EDA的應(yīng)用利用EDA工具，電子設(shè)計師可以從概念、算法、協(xié)議等開始設(shè)計電子系統(tǒng)，大量工作可以通過計算機完成，并可以將電子產(chǎn)品從電路設(shè)計、性能分析到設(shè)計出IC版圖或PCB版圖的整個過程，在計算機上自動處理完成。 （3）系統(tǒng)級應(yīng)用系統(tǒng)級的應(yīng)用是FPGA與傳統(tǒng)的計算機技術(shù)結(jié)合，實現(xiàn)一種FPGA版的計算機系統(tǒng)：如用Xilinx　V4, V5系列的FPGA，實現(xiàn)內(nèi)嵌POWER　PC　CPU, 然后再配合各種外圍功能，實現(xiàn)一個基本環(huán)境，在這個平臺上跑LINIX等系統(tǒng)，這個系統(tǒng)也就支持各種標準外設(shè)和功能接口（如圖像接口）了。這方面主要是FPGA技術(shù)和專業(yè)技術(shù)的結(jié)合問題，此外，關(guān)與專業(yè)客戶的界面問題，產(chǎn)品設(shè)計分為專業(yè)工具類產(chǎn)品及民用產(chǎn)品，前者重點在性能，后者對價格敏感，產(chǎn)品設(shè)計以實現(xiàn)產(chǎn)品功能為主要目的。在不遠的將來，通用和專用IP的設(shè)計將成為一個熱門行業(yè)。這方面的人才總是緊缺的，往往都從事新技術(shù)，新產(chǎn)品的開發(fā)。（1）電路設(shè)計中FPGA的應(yīng)用連接邏輯，控制邏輯是FPGA早期發(fā)揮作用比較大的領(lǐng)域也是FPGA應(yīng)用的基石。這種將設(shè)計實體分成內(nèi)外部分的概念是VHDL系統(tǒng)設(shè)計的基本點。VHDL的程序結(jié)構(gòu)特點是,將一項工程設(shè)計或稱設(shè)計實體(可以是一個元件、一個電路模塊或一個系統(tǒng))分成外部(或稱可視部分,即端口)和內(nèi)部(或稱不可視部分) 。VHDL主要用于描述數(shù)字系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、行為、功能和接口。 關(guān)于FPGA芯片的選擇將在下文進行介紹。EDA技術(shù)的出現(xiàn)，極大地提高了電路設(shè)計的效率和可操作性，減輕了設(shè)計者的勞動強度。 EDA技術(shù)EDA是電子設(shè)計自動化（Electronic Design Automation）的縮寫，是一種以計算機為基礎(chǔ)的工作平臺；是利用電子技術(shù)，計算機技術(shù)，智能化技術(shù)等多種應(yīng)用學(xué)科的最新成果，開發(fā)出的一整套電子CAD（計算機輔助設(shè)計）軟件；是一種幫助電子設(shè)計工程師從事電子元件產(chǎn)品和系統(tǒng)設(shè)計的綜合技術(shù)。附錄將指出本課題所用到的相關(guān)文獻以及所需要的硬件元器件。因此,自動售貨機未來的發(fā)展趨勢是將其納入到一個更廣闊、更便利的移動商務(wù)網(wǎng)絡(luò)平臺。自動售貨機的機體內(nèi)部結(jié)構(gòu)已經(jīng)相當完善,影響其普及的關(guān)鍵因素為：如何在現(xiàn)有的各種通信網(wǎng)絡(luò)平臺上，讓自動售貨機形成一種銷售連鎖網(wǎng),為其提供更方便的營銷方式和管理機制,以其最大限度地降低生產(chǎn)、運營成本。進入21世紀時，自動售貨機也將進一步向節(jié)省資源和能源以及高功能化的方向發(fā)展。并且，為防止地球暖化，自動售貨機的開發(fā)致力于能源的節(jié)省，節(jié)能型清涼飲料自動售貨機成為該行業(yè)的主流?，F(xiàn)在，自動售貨機產(chǎn)業(yè)正在走向信息化并進一步實現(xiàn)合理化。FPGA 具有可靠性高、編程簡單、維護方便等優(yōu)點，已在工業(yè)控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。 未來發(fā)展和研究方向隨著科技的發(fā)展及人們生活水平的提高，自動售貨機市場的發(fā)展呈現(xiàn)出多元化及個性化的需求，通過自動售貨機進行自助購物正逐漸成為市民的一種新的消費時尚和追求高品質(zhì)生活的需要。 自動售貨咖啡機是一種既可以出冷熱咖啡也可以同時出奶茶果汁飲料的咖啡飲料自動售貨機，省時方便快捷。在夏季電力消費高峰時，這種機型的自動售貨機即使在關(guān)掉冷卻器的狀況下也能保持低溫，與以往的自動售貨機相比，它能夠節(jié)約10－15％的電力。例如實行聯(lián)機方式，通過電話線路將自動售貨機內(nèi)的庫存信息及時地傳送各營業(yè)點的電腦中，從而確保了商品的發(fā)送、補充以及商品選定的順利進行。雖然日本的自動售貨機總臺數(shù)低于美國（據(jù)1997年的統(tǒng)計為689萬臺），但是，從人口占有數(shù)來看卻是世界上最高的，美國平均35人占有一臺，而日本為23人占有一臺。 在日本全國各地，共設(shè)有550萬臺自動售貨機（據(jù)1998年的統(tǒng)計），銷售額達6兆8969億4887萬日元，為世界第一。在日本，70％的罐裝飲料是通過自動售貨機售出的。 自動售貨機的歷史自動售貨機是一種全新的商業(yè)零售形式，20世紀70年代自日本和歐美發(fā)展起來。其產(chǎn)品特點是科技含量高；24 小時服務(wù),售貨便利；無需專人盯守，省人工,省成本；售貨范圍廣泛；此外還是一種新穎獨特的廣告媒體。1962年,出現(xiàn)了以自動售貨機為主體的流通領(lǐng)域的革命。70年代以來，出現(xiàn)了采用微型計算機控制的各種新型自動售貨機和利用信用卡代替錢幣并與計算機連接的更大規(guī)模的無人售貨系統(tǒng)，如無人自選商場、車站的自動售票和檢票系統(tǒng)、銀行的現(xiàn)金自動支付機等。貯藏售貨裝置保存商品，接收出售指示信號，把顧客選擇的商品送至付貨口。如果投入的金額達到購買物品的數(shù)值即發(fā)出售貨信號，并找出余錢。一般的自動售貨機由錢幣裝置、指示裝置、貯藏售貨裝置等組成。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔1）設(shè)計（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它目 次1 引言……………………………………………………………………………… 2 自動售貨機的歷史………………………………………………………………2 自動售貨機的研究現(xiàn)狀…………………………………………………………3 未來的發(fā)展和研究方向…………………………………………………………3 本文的章節(jié)安排…………………………………………………………………42 關(guān)鍵技術(shù)………………………………………………………………………… 5 EDA技術(shù)…………………………………………………………………………5 可編輯邏輯器件……………………………………………………………… 5 vhdl描述語言………………………………………………………………… 5 相關(guān)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用情況……………………………………………………63 硬件系統(tǒng)的設(shè)計………………………………………………………………… 8 芯片的選擇……………………………………………………………………… 8 時鐘發(fā)生器……………………………………………………………………… 9 電源電路…………………………………………………………………………10 硬件鍵盤…………………………………………………………………………10 下載驅(qū)動器以及存儲