嵌入式电子菜单的设计

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1、目录1绪论21.1任务的提出31.2设计的目的和意义32相关知识简介32.1开发工具32.2开发语言32.3开发环境33总体设计43.1设计的总体结构描述43.2功能模块描述43.3功能模块的状态转换54详细设计54.1键盘模块设计54.2显示模块设计64.3控制模块85系统测试115.1键盘扫描模块115.2键盘译码115.3多位加法器115.4七段数码管125.5RAM存储器125.6系统控制器126结论127致谢1312电子菜单的设计1绪论嵌入式系统是以应用为中心，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要

2、求的专用计算机系统。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件等组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的“器件”。1.1任务的提出本课题的任务即是设计一种简单的电子点菜单终端，以CYC-L2V2.0便携式EDA/SOPC/DSP实验系统为硬件平台，利用VHDL语言进行编程，要求实现的电子点菜单功能齐全，使用方便。1.2设计的目的和意义餐馆引进电子点菜系统，具有重大的意义:首先，提高运营效率与降低运营成本，使用电子点菜系统可以加快点菜速度，减少人力资源的投入，避免跑、冒、漏；其次，提升餐馆品牌与形象，电子点菜系统是一个高

3、科技产品，它代替传统的纸笔式点菜方式给人一种高贵的感觉；最后，营造一个安静、舒服的就餐环境，传统的点菜方式在某些环节中出现大声喧哇的场面，电子点菜系统则可以避免这类情况的出现。2相关知识简介2.1开发工具本实验系统是在CYC-L2V2.0便携式EDA/SOPC/DSP实验系统基础上研发而成，具有完备的外部接口电路模块，并继承了该系统开放性的特点。系统由开发板（含主板、底板）、ByteBlasterII并口下载板（含电缆）和12V直流电源三个组成部件构成。采用Altera公司的CycloneEP1C6Q240系列FPGA为主芯片，包括系统时钟、

4、SRAM存储器、FLASH存储器、网络接口芯片、串行配置芯片、音频编码/解码芯片、模数转换器、数模转换器、键盘、显示器和串行接口等外围电路模块。2.2开发语言12VHDL主要用于描述数字系统的结构，行为，功能和接口。除了含有许多具有硬件特征的语句外，VHDL的语言形式和描述风格与句法是十分类似于一般的计算机高级语言。VHDL的程序结构特点是将一项工程设计，或称设计实体（可以是一个元件，一个电路模块或一个系统）分成外部（或称可是部分,及端口)和内部（或称不可视部分），既涉及实体的内部功能和算法完成部分。在对一个设计实体定义了外部界面后，一旦其内

5、部开发完成后，其他的设计就可以直接调用这个实体。这种将设计实体分成内外部分的概念是VHDL系统设计的基本点。2.3开发环境QuartusII是Altera公司的综合性PLD开发软件，支持原理图、VHDL、VerilogHDL以及AHDL（AlteraHardwareDescriptionLanguage）等多种设计输入形式，内嵌自有的综合器以及仿真器，可以完成从设计输入到硬件配置的完整PLD设计流程。3总体设计3.1设计的总体结构描述本系统为一个电子点菜终端的简洁型系统，该系统以CYC-L2系统为主要核心，采用4*4的键盘，前12个键为菜单，

6、8个数码管显示总价格，单价，已点菜数量；后四个键分别实现：结账，已点查询，删除，确认。4组LED灯分别表示菜的口味：酸，甜，麻，辣，以点亮的灯数表示口味浓度。3.2功能模块描述本系统主要由3个模块构成，键盘模块、控制模块和显示模块。键盘模块是由一个4*4矩阵键盘实现数据的输入控制，通过行扫描法将对应的值输入到控制模块，进行相应的操作。控制模块控制显示模块的显示，存储点菜数据信息，对点菜数据进行处理，并完成最后的结算。显示模块显示菜的单价、数量、口味和总价。123.2.1键盘模块键盘模块由4*4的键盘组成，3*4键盘代表一个菜名，共可容纳12个

7、菜名，最后一排为功能键。当顾客选择一个菜名时，通过键位的触发连接到系统中的数据信息，显示该菜的单价和口味；选择菜名之后，如果满意则按确认，系统记录相关数据，不满意则重新选择。按下已点键，可以显示顾客已点菜的序号，单价，口味，再按一次则显示下一个已点菜，按删除，则取消该菜，按确认之后重新进入菜单。当按下“结账”键之后，显示应付金额（包括折扣，附加消费等等）。3.2.2显示模块由8个LED数码管，8个LED灯和一个显示屏组成，前4个数码管显示总价格，中间2个显示所选菜名的单价，最后2个显示已点菜的数量。在管理员使用改价键时，数码管则显示8位密码。

8、8个LED灯分为4组，分别表示4种口味：酸，甜，麻，辣，每组2个灯都不亮表示无此味道；1个灯亮表示有此味道；如：微辣，微甜等；2个灯表示此味很重。以此来大概描述菜的