自动售饮料机逻辑电路的设计和仿真

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1、忻州师范学院电子系毕业论文（设计）目录引言…………………………………………………………………………………(1)1设计要求的提出和功能的构想…………………………………………………(1)2分析设计要求并画出原始状态图………………………………………………(1)3程序设计…………………………………………………………………………(3)4时序仿真…………………………………………………………………………(6)4.1创建VHDL源文件………………………………………………………………(6)4.2选择合适的器件………………………

2、………………………………………(7)4.3编译程序………………………………………………………………………(7)4.4仿真波形………………………………………………………………………(7)4.5仿真波形分析…………………………………………………………………(8)结束语………………………………………………………………………………(9)参考文献……………………………………………………………………………(10)英文摘要……………………………………………………………………………(10)致谢…………………………………………

3、………………………………………(10)2自动售饮料机逻辑电路的设计和仿真摘要:本文基于VHDL语言对自动售饮料机的逻辑电路进行了逻辑设计和仿真。该电路可识别1元和5角硬币，实现购买3种不同价格的饮料并且具有找零功能。本设计在MAX+PLUSⅡ中实现了逻辑仿真并给出正确的仿真波形图。关键词:MAX+PLUSⅡ；VHDL；自动售饮料机引言随着集成电路技术的快速发展，EDA（ElectronicDesignAutomation电子设计自动化）技术已经成为电路系统分析和设计的有力工具。EDA技术使得硬件电路设计尤其是

4、数字电路系统的设计变得如同软件设计一样方便快捷、易于修改。本文采用具有很强硬件描述能力的VHDL语言，对自动售饮料机的逻辑电路进行了设计，并在MAX+PlusⅡ软件中仿真实现。1设计要求的提出和功能的构想[1][2]①该饮料机能识别0.5元和1.0元两种硬币；②售出3种不同价格的饮料，饮料价格分别为1.5元、2.0元和2.5元；③具有找零功能；④购买者能自主选择所购买的饮料；⑤饮料机在每卖出一次饮料后能自动复位。因为饮料的价格最高为2.5元，所以设计饮料机最多可接受3.0元的硬币。2分析设计要求并画出原始状态

5、图该自动售饮料机设有一个投币孔，通过传感器来识别两种硬币，给出两个不同的信号。在此用half_dollar和one_dollar分别表示投入0.5元和1.0元硬币后电路接收到的两个信号；三个饮料选择按键choose01表示选择价格为1.5元的饮料，choose10表示选择价格为2.0元的饮料，choose11表示选择价格为2.5元的饮料；rest表示复位按键；有2个输出口分别为饮料出口dispense和找零出口out1；用s0表示初始状态，s1表示投入0.5元硬币时的状态，s2表示投入1.0元硬币时的状态，s

6、3表示投入1.5元硬币时的状态，s4表示投入2.0元时的状态；clk表示时钟信号；机器最多接受的钱币为3.0元。１０当投入的钱币到达1.5元或高于1.5元时机器处于出售饮料的状态。当到达1.5元时如果选择购买1.5元的饮料(choose01)则系统给出一个饮料，即dispense为高电平一次。如果投入的钱币到达2.0元并且选择购买1.5元的饮料则系统显示给出一个饮料并找出1枚0.5元的硬币，即dispense为高电平一次out1为高电平一次。如果选择购买2.0元的饮料(choose10)，则系统显示给出一个2

7、.0元的饮料，即饮料输出信号dispense为高电平一次。依次类推。图1.1为本次设计所构想的状态图。状态0投入0.5元状态1状态2投入1.0元状态3状态4不购买10购买10购买01不购买01购买11不购买10购买11购买10购买01购买10购买11购买10购买11投入0.5元投入0.5元投入0.5元投入0.5元投入1.0元投入1.0元投入1.0元投入1.0元图1.1状态图3程序设计[3][4]１０VHDL(VeryHighSpeedHardwareDescriptionLanguage高速硬件描述语言)是硬

8、件描述语言中应用最广泛的一种。是由美国国防部于1983年创建，由IEEE进一步发展并在1987年定为“IEEE1076/1987标准版本”。由于VHDL支持硬件设计、综合、仿真和测试，在电子设计领域得到广泛的应用和普及。IEEE又于1993年重新对VHDL进行修订，形成了新的标准，即IEEESTD1067-1993。VHDL具有一系列的优点：①VHDL具有很强的硬件描述能力，能够从多个层次对数字系统