【正文】 //投入五個(gè)五角硬幣（送出飲料）begin sell_out=1。get=1。 //再投一個(gè)一元硬幣（即：相當(dāng)于跳到四個(gè)五角硬幣）endtwo: beginif(wu_jiao) s=three。 endone: beginif(wu_jiao) s=two。 //投入一個(gè)一元硬幣（即：相當(dāng)于跳到兩個(gè)五角硬幣）endhalf: beginif(wu_jiao) s=one。 if(wu_jiao) s=half。 get=0。 s=idle。 get=0。reg[2:0] s。 output get,half_out,sell_out。parameter idle=0, half=1, one=2,two=3,three=4。在1850ns時(shí)第5組測試數(shù)據(jù)開始，同時(shí)為時(shí)鐘上升沿，分別有三個(gè)half yuan(wu jiao)和一個(gè)one_yuan(yi yuan)高電平，滿足輸出，get、sell_out同時(shí)為高，持續(xù)100ns,表示分別賣出和取飲料信號(hào)。圖32 復(fù)位電路圖系統(tǒng)設(shè)計(jì)詳細(xì)說明 本設(shè)計(jì)由現(xiàn)場可編程門矩陣（FPGA）作為控制芯片，通過Verilog HDL硬件描述語言設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)思想如下：設(shè)每個(gè)時(shí)鐘周期為100ns，開始運(yùn)行100ns系統(tǒng)復(fù)位，到550ns時(shí)，輸入5個(gè)half yuan(wu jiao)信號(hào)，get和sell_out信號(hào)出現(xiàn)告電平，持續(xù)100ns，表示賣出和取飲料信號(hào)。手動(dòng)按鈕復(fù)位的電路如圖32所示。一般采用的辦法是在RST端和正電源VCC之間接一個(gè)按鈕。許多用戶在設(shè)計(jì)完系統(tǒng),并在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試成功后,在現(xiàn)場卻出現(xiàn)了“死機(jī)”、“程序走飛”等現(xiàn)象,這主要是復(fù)位電路設(shè)計(jì)不可靠引起的。無論用戶使用哪種類型的FPGA芯片,總要涉及到復(fù)位電路的設(shè)計(jì)。 結(jié)合自動(dòng)飲料售賣機(jī)的整體性能的提升，也對(duì)其各個(gè)部件的性能提出了更高的要求，尤其在現(xiàn)代SOC技術(shù)的引領(lǐng)下，人們對(duì)低成本、高實(shí)時(shí)、高可靠、高穩(wěn)定的性能更加青睞，結(jié)合本設(shè)計(jì)的要求及綜合以上比較的情況，我們選擇了基于FPGA的自動(dòng)飲料售賣機(jī)電路方案。此外其先進(jìn)的開發(fā)工具使整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)調(diào)試周期大大縮短，一般來講，同樣的邏輯，基于FPGA要比基于單片機(jī)要快很多，因?yàn)樗鼈児ぷ鞯脑硎峭耆煌?。單片機(jī)是基于指令工作的，同樣的激勵(lì)到達(dá)單片機(jī)后，單片機(jī)首先要判斷，然后讀取相應(yīng)的指令，最后做出相應(yīng)，這每一步都是需要在單片機(jī)的時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)下一步步的進(jìn)行。程序設(shè)計(jì)思想為：對(duì)輸入信號(hào)采用時(shí)鐘、復(fù)位、一元信號(hào)和五角信號(hào)組合，再通過組合邏輯電路輸出(輸出half /sell dollar和collect)，結(jié)果狀態(tài)。這種方案，結(jié)構(gòu)簡單容易掌握，各部分電路實(shí)現(xiàn)起來都非常容易，在傳統(tǒng)的自動(dòng)飲料售賣機(jī)的設(shè)計(jì)中也應(yīng)用得較為廣泛，技術(shù)成熟。這種方案技術(shù)成熟，應(yīng)用得較為廣泛，在傳統(tǒng)的飲料售賣機(jī)設(shè)計(jì)各部分電路實(shí)現(xiàn)起來都很復(fù)雜，結(jié)構(gòu)比較不容易掌握。方案一：如選擇PLC來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)飲料售賣機(jī)電路的設(shè)計(jì)，PLC的選擇是PLC控制系統(tǒng)的核心部件，F(xiàn)P1C24型號(hào)PLC電源采用+24V電源供電，采用RS232接口與PC機(jī)通信，工作方式選擇開關(guān)有RUN PEMOTE和PROG三種方式及指示燈，用C24型的輸入端子為8點(diǎn)，而輸出端子為16點(diǎn)，供電均為直流24V，編程工具為連接插座RS422口，波特率選擇開關(guān)有19200bps。機(jī)器設(shè)計(jì)有2個(gè)投幣孔，可用2個(gè)按鍵來代替?？傮w方案設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)飲料售賣機(jī)。由此引發(fā)的“芯片就等于整機(jī)”的現(xiàn)象，將對(duì)整個(gè)電子產(chǎn)業(yè)形成重大的沖擊?？梢哉fEDA工具是IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的背后推手。 中國自1995年以來加速開發(fā)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，先后建立了幾所設(shè)計(jì)中心，推動(dòng)系列設(shè)計(jì)活動(dòng)以應(yīng)對(duì)亞太地區(qū)其它EDA市場的競爭。在ASIC和PLD設(shè)計(jì)方面，向超高速、高密度、低功耗、低電壓方面發(fā)展。開展“數(shù)控化”工程和“數(shù)字化”工程。要大力推進(jìn)制造業(yè)信息化，積極開展計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）、計(jì)算機(jī)輔助工藝（CAPP）、計(jì)算機(jī)機(jī)輔助制造（CAM）、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）、制造資源計(jì)劃（MRPII）及企業(yè)資源管理（ERP）等。為了與臺(tái)灣和美國的設(shè)計(jì)工程師形成更有力的競爭，中國的設(shè)計(jì)隊(duì)伍有必要引進(jìn)和學(xué)習(xí)一些最新的EDA技術(shù)。從目前的EDA技術(shù)來看，其發(fā)展趨勢是政府重視、使用普及、應(yīng)用廣泛、工具多樣、軟件功能強(qiáng)大。例如，如何在工藝上防止模擬電路與數(shù)字電路之間的干擾；現(xiàn)有的大部份EDA工具最多只能處理百萬門級(jí)設(shè)計(jì)規(guī)模，隨著IC設(shè)計(jì)向千萬門級(jí)以上規(guī)模發(fā)展，現(xiàn)有EDA工具和方法必須進(jìn)行升級(jí)。 EDA技術(shù)的發(fā)展趨勢目前的EDA產(chǎn)業(yè)正處在一場大變革的前夕，對(duì)更低成本、而這些系統(tǒng)芯片的高復(fù)雜性設(shè)計(jì)更加依賴于EDA供應(yīng)商提供全新的設(shè)計(jì)工具和方法以實(shí)現(xiàn)模擬前后端、混合信號(hào)和數(shù)字電路的完全整合。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，自動(dòng)化和智能化程度還不高，各種EDA軟件界面千差萬別，學(xué)習(xí)使用困難，并且互不兼容，直接影響到設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)間的銜接。CAE的主要功能是：原理圖輸入，邏輯仿真，電路分析，自動(dòng)布局布線，PCB后分析。（1）七十年代為CAD階段，人們開始用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行IC版圖編輯、PCB布局布線，取代了手工操作，產(chǎn)生了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的概念。目前，就FPGA/CPLD開發(fā)來說，比較常用和流行的HDL主要有ABELHDL、AHDL和VHDL。HDL語言使用與設(shè)計(jì)硬件電子系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)語言，它能描述電子系統(tǒng)的邏輯功能、電路結(jié)構(gòu)和連接方式。 EDA設(shè)計(jì)可分為系統(tǒng)級(jí)、電路和物理實(shí)現(xiàn)級(jí)。目前EDA技術(shù)已在各大公司、企事業(yè)單位和科研教學(xué)部門廣泛使用。現(xiàn)在對(duì)EDA的概念或范疇用得很寬。EDA技術(shù)是在電子CAD技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，根據(jù)硬件描述語言HDL（ Hardware Description language）完成的設(shè)計(jì)文件， 是指以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái)，融合了應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理及智能化技術(shù)的最新成果，進(jìn)行電子產(chǎn)品的自動(dòng)設(shè)計(jì)。還設(shè)有2個(gè)輸出，要求有找零和提示信號(hào)，分別輸