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时间:2017-11-23
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1、基于FPGA的自动售饮料机软硬件设计摘要1Abstract10引言21自动售饮料机设计要求31.1功能示意图31.2功能描述32自动售饮料机设计方案42.1设计思路功能框图42.2功能模块介绍42.3功能实现电路总图53自动售饮料机设计实现53.1逻辑控制模块53.1.1程序流程图53.1.2引脚分配63.1.3顶层封装图63.1.4小结63.2分频消抖模块73.2.1消抖方法73.2.2引脚分配73.2.3顶层封装图73.3输出及显示模块83.3.1蜂鸣器83.3.2数码管93.3.3二极管94自动售饮料机结果仿真与
2、验证104.1QuartusⅡ软件仿真设置104.2仿真波形图104.3硬件实现135总结14致谢16参考文献17附录18附录1功能主程序18附录2复位键蜂鸣器提示音程序21附录3消抖延时程序22附录4总电路图2324基于FPGA的自动售饮料机软硬件设计摘要本文介绍了以FPGA技术为核心,运用VerilogHDL语言功能的编程实现,通过QuartusⅡ对完成的设计进行仿真验证,以及使用CycloneⅢ开发板进行硬件的实现,对一个典型的自动售饮料机进行设计开发,实现相应的硬币识别,分析判断,取饮料,找零等基本的功能。使有
3、关的设计方法思路得到一个很好的证实与实现。关键词:自动售饮料机;FPGA;VerilogHDL;QuartusⅡ;CycloneⅢAbstractThispaperintroducestheFPGAtechnologyasthecore,theuseofVerilogHDLlanguagefunctionsfortheprogramming,throughtheQuartusⅡtofinishthedesignsimulationresults,anduseofCycloneⅢdevelopmentboardthere
4、alizationofhardware,foratypicalvendingdrinkmachinestocarryonthedesigndevelopment,realizethecorrespondingCOINSrecognition,theanalysisjudgment,takebeverage,suchasthefunctionofthebasicchange.Makethedesignmethodideasgetagoodproofandrealized.Keywords:VendingDdrinkMma
5、chines;FPGA;VerilogHDL;QuartusⅡ;CycloneⅢ24基于FPGA的自动售饮料机软硬件设计0引言随着电子技术和计算机技术的飞速发展,电子线路的设计工作也日益显得重要。经过人工设计、制作实验板、调试再修改的多次循环才定型的传统产品设计方法必然被计算机辅助设计所取代,因为这种费时费力又费资源的设计调试方法既增加了产品开发的成本,又受到实验工作场地及仪器设备的限制。为了克服上述困难,加拿大InteractiveImageTechnologies公司推出的基于Windows操作系统的EDA软件。他
6、可以将不同类型的电路组合成混合电路进行仿真。此外,从另一角度来看,随着计算机技术和集成电路技术的发展,现代电子与电工设计,已经步入了电子设计自动化(EDA)的时代,采用虚拟仿真的手段对电子产品进行前期工作的调试,已成为一种发展的必然趋势。通过对实际电子线路的仿真分析,从而提高对电路的分析、设计和创新能力。数字集成电路本身在不断地进行更新换代。它由早期的电子管、晶体管、小中规模集成电路、发展到超大规模集成电路(VLSIC,几万门以上)以及许多具有特定功能的专用集成电路。但是,随着微电子技术的发展,设计与制造集成电路的任务
7、已不完全由半导体厂商来独立承担。系统设计师们更愿意自己设计专用集成电路(ASIC)芯片,而且希望ASIC的设计周期尽可能短,最好是在实验室里就能设计出合适的ASIC芯片,并且立即投入实际应用之中,因而出现了现场可编程逻辑器件(FPLD),其中应用最广泛的当属现场可编程门阵列(FPGA)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)。FPGA(现场可编程门阵列)与CPLD(复杂可编程逻辑器件)都是可编程逻辑器件,它们是在PAL,GAL等逻辑器件的基础之上发展起来的。同以往的PAL,GAL等相比较,FPGA/CPLD的规模比较大,它可以
8、替代几十甚至几千块通用IC芯片。这样的FPGA/CPLD实际上就是一个子系统部件。本次EDA课程设计就是利用VerilogHDL来设计基于FPGA来设计一个自动售饮料机,机器设有2个投币孔,可以接受一元和五角的硬币,每瓶饮料2.5元,找零和投币显示等功能。设计按照EDA课程设计的流程,源代码的编写,前仿真,综合,然后布局布线,后仿
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