【正文】 ty automarket is port( shift: in std_logic。 use 。 六 、附錄 library IEEE。設計過程中，在時序仿真文件的編寫及數(shù)碼管顯示原理上，老師也耐心為我們講解。 其中， 主要負責主程序段中商品種類及數(shù)量選擇代碼編寫以及最終設計報告的撰寫， 主要負責主程序段中商品付款及找零代碼編寫以及波形仿真任務， 主要負責分頻任務以及數(shù)碼管顯示，并對整個程序進行梳理調通。 3） 當商品的種類與價格不一致，可以考慮將用戶對象分為管理員及購買者，管理員可對商品價格進行更改。 ④ 要使系統(tǒng)更為完善，仍可做一下改進 1) 將返回上一層功能調試完成。 ② 找零時按需找零的面額大小從大到小找零，但由于開發(fā)板輸出口較少輸出不方便而并未在開發(fā)板上體現(xiàn)，可在仿真波形中體現(xiàn)（見仿真波形 co co co co20各輸出口）。 9 小結 由以上波形仿真可作如下小結。 8 選 12號 1 個， 01 號 商品 1 個，投入 20元（ c20*1）后按下退幣鍵，則退回金額為 20 元（ c20*1），并非 7 元，邏輯正確，驗證了退幣功能。 選 09 號（ shift=1） 3 個， 01號商品 1 個，投入 40元（ c20*2），則找零 12元（ co10*1+co1*2），邏輯正確，驗證了 shift 功能。同時，我組利用多個 led 燈的點亮提示用戶當前售貨機所處的狀態(tài)，使售貨機更實用。 （ 3） 在 ”ok”、 ”cancel”兩個開關的設置時 ，考慮到如果檢測開關為是否值為 ’1’，用戶在每次使用這兩個開關時，都必須先撥上，再回 7 撥以方便下次使用，極不方便，因而將思路改為通過判斷這兩個開關的當前狀態(tài)是否與上一個狀態(tài)不同來確定用戶是否確認或取消。利用這些變量，我組還對按鍵進行了鎖定，即當處 在投幣及找零狀態(tài)時，用戶按下任何鍵，都是無用的。解決的辦法是將讀取按鍵值的思路改為讀取按鍵上升沿。用 100Mhz/2020000=50hz 的較慢的時鐘上升沿采集信號，而大大降低抖動被采到的概率。 設計中遇到的問題及解 決 （ 1） 在商品種類選擇狀態(tài)中，涉及用戶按鍵輸入部分。在本進程中還設置了四位共陽極七段顯 6 示 管 的 掃 描 速 度 ： 設 置 自 增 變 量 j ，在0j100000,100000j202000,202000j300000,300000j400000區(qū)間內分別片選四個位中的一位，并由譯碼顯示進程點亮。 （ 2） 分頻進程（ m） 分頻進程將 100Mhz 時鐘信號擴大 2020000 倍。如果用戶投幣不足，售貨機將等待用戶繼續(xù)投幣，如果用戶投幣足夠或超額，數(shù)碼管右側兩位將顯示多余的需退金額，并進入退幣狀態(tài)。投幣過程中，數(shù)碼管右側兩位將實時顯示已投入的金額。當選擇完第二個商品數(shù)量并撥動 ok按鈕，數(shù)碼管顯示購買兩種商品所需要的總額，并進入付款狀態(tài)。 ④ 第二個商品的種類及數(shù)量 選擇過程（ choGood choGoods2choNum2）與第一個類似，不做贅述。 ③ 第一個商品的數(shù)量選擇狀態(tài)（ choNum1）將用戶輸入所需的商 5 品數(shù)量保存。每次輸入，改變信號 sneedMoney 的值，并分個位十位輸出到左側兩個數(shù)碼管上。 ② 第一個商品的十位及個位選擇（ schoGoods schoGoods11）狀態(tài)完成第一件商品的選擇功能。 （ 1） 主進程（ main） 主進程為分為 9 個狀態(tài)，按主進程流程順序分別為開始狀態(tài)（ sstart） ， 第 一 個 商 品 種 類 編 號 的 十 位 、 個 位 選 擇 狀 態(tài)（ schoGoods10 、 schoGoods11） ， 第 一 個 商 品 數(shù) 量 選 擇 狀 態(tài)（ choNum1） ，第 二 個 商品 種 類編 號 的 十位 、 個位 選 擇狀 態(tài)（ schoGoods20 、 schoGoods21） ， 第 二 個 商 品 數(shù) 量 選 擇 狀 態(tài)（ choNum2），付款狀態(tài)（ spayment），找零狀態(tài)（ srefund）。 我組完成了以上基本功能，并在按金額面值大小順序退幣及返回上一層功能上進行了拓展嘗試。當投幣值達到或超過所需幣值后 ，售貨機出貨，并扣除所需金額，并找出多余金額。然后顯示出所需金額。 （ 3）顧客選擇完商品后，可以選擇需要的數(shù)量，數(shù)量為 13 件。 Nexys3 開發(fā)板上只有 5 個按鍵，可以使用一位開關（比如 SW0）來配合按鍵進行輸入，開關 SW0撥到 0 時， 5 個按鍵分別代表 04， SW0撥到 1 時， 5 個按鍵分別代表 59，這樣即可完成所有數(shù)字的輸入。 （ 2）顧客可以選擇的商品種類有 16 種，價格分別為 116 元，顧客可以通過輸入 商品的編號來實現(xiàn)商品的選擇。 設計題目如下： 設計 FPGA 模塊模擬自動售貨機的工作過程，要求 （ 1）售貨機有兩個進幣孔，可以輸入硬幣和紙幣，售貨機有兩個進幣孔，一個是輸入硬幣，一個是輸入紙幣，硬幣的識別范圍是 1 元的硬幣，紙幣的識別范圍是 5 元， 10 元， 20 元。 1 提供全套畢業(yè)設計，歡迎咨詢 基于 VHDL 的自動售貨機 設計報告 組員： 2020920 目錄 2 面…………………………………………………………… 1 …………………………………………………………… 2 …………………………………………………………… 3 …………………………………………………………… 4 （ 1） 程序結構介紹 …………………………………………… 4 ① 主進程 ………………………………… ……… … 4 ② 分頻進程……………………………… ………… 5 ③ 譯碼顯示進程…………………………………… 6 （ 2） 設計中遇到的問題及 解 決 …………………………… … 6 …………………………………………………… 7 …………………………………………… … 10 …………………………………………………… ……… 10 ……………………………………………………… …… 10 ………………………………………… …………… 22 一、導言 在 2114 年 短 學期中，我組成員在?數(shù)字系統(tǒng)課程設計?課程中成功按題目要求設計完成了目標系統(tǒng) —— 基于 VHDL 的自動售貨機模擬 3 系統(tǒng)。 本文將介紹我組設計過程與結果。乘客可以連續(xù)多次投入錢幣。由于輸入涉及到09 共 10個數(shù)字。由于有 16 種商品，可以通過兩次按鍵來完成。然后可以繼續(xù) 選擇商品及其數(shù)量，每次可以選擇最多兩個商品。顧客此時可以投幣，并且顯示已經投幣的總幣值。在投幣期間，顧客可以按取消鍵取消本次操作，錢幣自動退出。 4 二 、 正文 程序結構介紹 本系統(tǒng)由三個進程組成，分別為主進程（ main）、分頻進程（ m）、譯碼顯示進程（ translate）組成。 ① 開始狀態(tài)（ sstart）主要完成變量的初始化及重新歸零處理，在系統(tǒng)回歸初始狀態(tài)后，即跳轉到選擇商品編號狀態(tài)。在十位選擇時，如果用戶按下 0、1 以外的按鍵 （在十位選擇過程中 shift 開關不會影響按鍵代表的值），則系統(tǒng)不會響應按鍵，而是繼續(xù)等待輸入；在個位輸入時，當shift 開關值為 1，則 5 個鍵代表的值將由 01234 變?yōu)?56789，達到了題目要求。如果撥動 ok 鍵，將進入下一個狀態(tài)。當用戶按下 03 之間的任一個鍵，并撥動 ok 開關時，左側數(shù)碼管顯示當前需要金額，并進入下一個狀態(tài)。當用戶不需要選擇第二個商品時，只需要將第二個商品的種類或數(shù)量其中一個設為 0 即可。 ⑤付款狀態(tài)（ spayment）中付款由開關模擬，用四個開關分別代表 20四種幣額的投入（可多次投入）。在付款過程中，如果用戶撥動取消按鍵，則直接進入退幣狀態(tài)。 ⑥退幣狀態(tài)（ srefund）完成退幣功能，系統(tǒng)將根據(jù)需退金額是否大于 1 依次判斷，金額大于 20（ 1）則退幣 20（ 1）并將需退金額自減，循環(huán)退幣并自減直到需退金額為 0；數(shù)碼管右側兩位持續(xù)顯示需退金額，直到用戶撥動 ok 開關，返回到開始狀態(tài)（ sstart）。設置自增變量 i，當 i2020000 者將分頻后時鐘設‘ 0’， 2020000i4000000 則將時鐘設‘ 1’，達到分頻效果。 （ 3） 譯碼顯示進程（ translate） 本 進 程 通 過 電 路 的 多 次 循 環(huán) 將 兩 個 整 型 信 號 所 需 金 額（ sneedMoney）、用戶余額（ stotMoney）拆分成個位及十位并譯碼顯示。在讀取用戶按鍵時，采用分頻法進行消抖。 （ 2） 在讀取按鍵時，還遇到另一個問題，即如果用戶按鍵時間過長，會將一次信號誤讀為多次信號。但由于無法方便的同時檢測時鐘信號及另一個信號的上升沿，在程序中的具體實現(xiàn)是定義一個名為 unableBut的變量，與當前鍵的值相與用于判斷。查閱資料得知，也可以利用 but’last_value 獲得按鈕上一個時鐘的值，聯(lián)合當前值來獲得上升沿。 （ 4） 為方便用戶，本系統(tǒng)設置了復位鍵（ rst），當處在非投幣及找零狀態(tài)，按下復位鍵可直接跳轉至開始狀態(tài)，重新 進行選擇。 三 、結論與改進 為驗證系統(tǒng)的邏輯是否正確，我組進行了如下時序仿真。 選 15號 2 個， 16號商品 2 個，投入 80 元（ c20*4），則找零18 元（ co10*1