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1、EDA与数字系统设计课程设计报告院系：信息工程学院专业：通信工程学号：200912231姓名：梁晓雯指导教师：段美霞、袁胜二013年01月17日20目录1、课程设计目的……………………………………………………12、课程设计题目描述和要求………………………………………13、课程设计报告内容………………………………………………23.1、设计原理、方案论证……………………………………23.2、系统设计详述……………………………………………43.3、系统设计工作进程………………………………………143.4、设计和调试过程中出现的问题及解决方法……………144
2、、设计总结和心得体会……………………………………………145、参考文献…………………………………………………………156、附录（源程序）…………………………………………………15201.课程设计目的通过对课程设计任务的完成，使自己进一步理解课堂上所学的理论知识，更好地掌握和熟悉FPGA的开发流程和VerilogHDL语言建模、仿真、综合、下载、配置的方法，并使用EDA6000进行硬件仿真与调试。另外，由于设计过程中涉及到各种器件的使用，所以通过此次课程设计来提高自己综合运用各种技术和知识的能力。2.课程设计题目描述和要求设计一个自动售饮料机，所设计的
3、饮料机仅售一种饮料，饮料价格为2.5元，投币时可使用5角和1元两种硬币，并且机器有找零功能。要求：1）饮料机有两个投币孔，分别投一元和五角两种币值；2）所投币值用两个8断数码管显示；3）具有找零、饮料售出、取饮料的提示功能。3.课程设计报告内容3.1、设计原理、方案论证3.1.1设计原理1)根据题目要求，投币时可能出现0元、0.5元、1元、1.5元、2元、2.5元、3元，共七种情况。所以可以假设五种状态：idle—0元、half—0.5元、one—1元、one_half—1.5元、two—2元。2)各个状态之间的关系可以采用有限状态机（寄存器和组合逻
4、辑构成的时序电路）来表示，如下图1所示：图1“自动售饮料机”各个状态之间的关系203）定义一个中间变量money，表示不同时刻的不同状态，用于各个状态之间的转换。4）在系统复位后，机器开始运转。每一次出售饮料的过程中由money记录其状态，表示购买者已投入钱币数目的变化。在下一次售出前，首先将系统清零。5）“自动售饮料机”描述的基本结构如下所示：always(时钟)系统复位（信号清零）case(money)idle:if(0.5)转half;elseif(1)转one；half:if(0.5)转one;elseif(1)转one_half；one:i
5、f(0.5)转one_half;elseif(1)转two；one_half:if(0.5)转two;elseif(1)售出饮料，转idle；two:if(0.5)售出饮料，转idle;elseif(1)售出饮料，找零，转idle；3.1.2方案论证使用现场可编程逻辑器件（FPGA）制作，利用VerilogHDL硬件描述语言编程进行控制，然后编程实现。编写程序过程中，输入输出分别为：输入信号：clk时钟输入rst系统复位信号wu_jiao代表投入5角硬币yi_yuan代表投入1元硬币输出信号：half_out表示找零信号sell_out表示机器售出了
6、一瓶饮料drink提示投币者取走饮料输入wu_jiao或yi_yuan信号，并在数码管上显示已投币值，直到两个信号20代表的币值超过2.5元时，sell_out和drink信号出现高电平，表示卖出和取饮料信号。如果投入币值为3元，half_out信号出现高电平，表示找零。项目模块框图2如示：图2项目模块框图3.2系统设计详述：系统总框图如图2所示，程序设计思路见设计原理。每一个时钟上升沿到来时，判断是否有yi_yuan或wu_jiao信号，为防止yi_yuan或wu_jiao信号在多个时钟周期有效，特设定两个flag，当yi_yuan或wu_jiao
7、由高变为低时才认为此次投币有效。并计算，使用case语句跳至相应币值。每次投币成功，将yi_yuan或wu_jiao各自的flag清零，以免影响下一次投币。当投入币值超过2.5元，sell_out和drink信号置1，如果投入3元，half_out置1所编完整程序代码如下：modulesell_out(clk,yi_yuan,wu_jiao,rst,drink,half_out,sell_out,led1,led2);parameterzero=0,half=1,one=2,one_half=3,two=4;inputyi_yuan,wu_jiao,
8、rst,clk;outputdrink,half_out,sell_out;output[7:0]led1,
