通过自动售邮票机谈如何设计最优化的状态机

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1、设计一个自动售邮票机。每次只允许投入一枚五角或者一元的硬币，累计投入两元硬币给出一张邮票。如果投入一元五角硬币以后再投入一枚一元硬币，则给出邮票的同时还应找回五角钱第一种设计思路：通过状态机扫描各种给出邮票的情况，按照每次只能投币一次，依据投币的先后顺序。能够给出邮票的有五种情况：l四个五角硬币。两个二元硬币。l三个五角硬币和一个一元硬币（给出邮票同时找回五角）。l两个五角硬币和一个一元硬币。ll一个五角硬币和两个一元硬币（给出邮票并找回五角）。设计两个计数器，一个是五角硬币的累加计数，一个是一元硬币的累加计数。每投入一个硬币

2、认为是输入一个脉冲。那么计数器通过各自投入硬币的脉冲沿触发计数。如果累计满两元或者两元五角，那么输出邮票或者输出邮票并找回五角的同时。两个计数器同时清零，清零信号保持一个时钟周期后回复到正常的计数状态。扫描状态机在不断扫描各种情况，每一种状态对应一种给出邮票的情况。若累计不足输出邮票，则输出邮票信号为零，找回五毛信号也为零。LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;ENTIT

3、YautomachineISPORT(CLK:INSTD_LOGIC;FIM:INSTD_LOGIC;--五毛硬币ONY:INSTD_LOGIC;--一元硬币RESET:INSTD_LOGIC;STP:OUTSTD_LOGIC;--输出邮票BFIM:OUTSTD_LOGIC);--找回五毛ENDENTITY;ARCHITECTUREbehavOFautomachineISSIGNALFCOUNT:STD_LOGIC_VECTOR(2DOWNTO0);SIGNALOCOUNT:STD_LOGIC_VECTOR(1DOWNTO0)

4、;SIGNALMSTATE:STD_LOGIC_VECTOR(4DOWNTO0);SIGNALRETCON:STD_LOGIC;SIGNALSIG_STP:STD_LOGIC;SIGNALSIG_BFIM:STD_LOGIC;BEGINPROCESS(RESET,CLK)BEGINIFRESET='1'THENMSTATE<="10000";ELSIFCLK'EVENTANDCLK='1'THENMSTATE(4)<=MSTATE(0);MSTATE(3DOWNTO0)<=MSTATE(4DOWNTO1);ENDIF;ENDP

5、ROCESS;PROCESS(FIM,RETCON,FCOUNT)BEGINIFRETCON='1'THENFCOUNT<="000";ELSIFFIM'EVENTANDFIM='1'THENFCOUNT<=FCOUNT+1;ELSEFCOUNT<=FCOUNT;ENDIF;ENDPROCESS;PROCESS(ONY,RETCON,OCOUNT)BEGINIFRETCON='1'THENOCOUNT<="00";ELSIFONY'EVENTANDONY='1'THENOCOUNT<=OCOUNT+1;ELSEOCOUNT<=

6、OCOUNT;ENDIF;ENDPROCESS;PROCESS(CLK,MSTATE,FCOUNT,OCOUNT)BEGINIFCLK'EVENTANDCLK='1'THENCASEMSTATEISWHEN"10000"=>IFFCOUNT="000"ANDOCOUNT="10"THENSIG_STP<='1';SIG_BFIM<='0';RETCON<='1';ELSESIG_STP<='0';SIG_BFIM<='0';RETCON<='0';ENDIF;WHEN"01000"=>IFFCOUNT="001"ANDOCOU

7、NT="10"THENSIG_STP<='1';SIG_BFIM<='1';RETCON<='1';ELSESIG_STP<='0';SIG_BFIM<='0';RETCON<='0';ENDIF;WHEN"00100"=>IFFCOUNT="010"ANDOCOUNT="01"THENSIG_STP<='1';SIG_BFIM<='0';RETCON<='1';ELSESIG_STP<='0';SIG_BFIM<='0';RETCON<='0';ENDIF;WHEN"00010"=>IFFCOUNT="011"ANDOCOU

8、NT="01"THENSIG_STP<='1';SIG_BFIM<='1';RETCON<='1';ELSESIG_STP<='0';SIG_BFIM<='0';RETCON<='0';ENDIF;WHEN"00001"=>IFFCOUNT="100"ANDOCOUNT="0