北邮vhdl自动售货机实验报告(含代码).doc

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1、《自动售货机》实验报告一．设计课程的任务要求基本要求：1.用2个数码管（disp5，disp4）显示钱数，以元为单位。用3个按键（btn0，btn1，btn2）分别表示一元、五元、十元，每按一次按键，增加一次相应的钱数，上限99元。2.再用3个按键（btn3，btn4，btn5）分别对应3种商品，其中，商品甲售价3元、商品乙售价8元、商品丙售价12元；3.买东西时，先输入钱币，再按对应的商品键。每按一次商品键，钱数要相应地减少，同时有声光（蜂鸣器或发光二极管）提示购买成功。剩余钱数大于3元可继续按商品键再次购买；当剩余钱数少于3元时，表示钱数的数码管disp5，disp4显示为零

2、，同时用数码管disp0显示退出的钱数。4.买东西时，按下商品键，若输入的钱数少于商品的价格，表示钱数的数码管disp5，disp4显示为零，同时用数码管（disp1、disp0）显示退出的钱数，并用蜂鸣器或发光二极管闪烁表示购买失败。5.按下商品键时，用数码管disp2表示当前购买的商品，1代表商品甲，2代表商品乙，3代表商品丙。6.用btn7做为退出功能键，退出键可以随时按下，按下后，数码管（disp5，disp4）显示为零，同时数码管（disp1、disp0）显示退出的钱数，表示结束购买，钱款全部退出。提高要求：7.用点阵设计显示投币动画、出货动画，购买成功/失败动画；8.

3、允许随时输入钱币，购买时，钱款不足有声光报警并等待追加钱币或选择别的商品；9.商品数量管理，有缺货提示；10.用点阵动态显示商品名称和库存数量等。自拟其它功能二．系统设计（包括设计思路、总体框图、分块设计）1.设计思路：本实验为设计一个自动售货机。由于本实验题目逻辑不太复杂，所以有两种设计思路可以选择。第一种是用顺序结构和ifwhen逻辑判断来实现。第二种是用状态机来实现。我选择的使用第一种。总体来说可以将其分为两个大块。第一个是接受键盘命令并通过逻辑判断向LED灯和数码管发出命令。第二个是显示模块，通过接收命令控制灯亮与数码管显示。2.总体框图：结构框图：逻辑划分框图：ASM图

4、：MDS图：分块设计：防抖：本程序防抖功能采取延时防抖，即在按键按下后若持续时间超过一定时长才计数。计价器：计价器分为十位和个位分别计数，由两个信号控制。加减时根据补码计算的思想，先判断十位是否进位或退位，若有则对各位进行反向计算，若没有则直接修改个位。充值模块：此模块与计价器加法思想一样。并设有99的最高限。消费模块：此模块与计价器减法一样。在做减法前先判断是否减钱后余额大于零。显示模块：此模块分为两步。第一步由充值消费后的价钱通过信号赋给显示输出管脚。第二步为通过循环用cat控制数码管关与开。三.仿真波形及波形分析由于程序加入了大量防抖与分频器，所以无法直接进行仿真。以下仿真

5、为拆除了防抖、分频，并且将钱数两位分别输出观察结果。Money11为十位，money00为个位。1.充值1元仿真：当bn0按下后，十位不变，个位加一。2.充值五元仿真当bn1按下后，十位不变，个位加五。3.充值十元仿真当bn2按下后，个位不变，十位加一。4.充值超过99仿真充值超过九十九时，个位十位均不变保持九十九。5.消费三元仿真总钱数为十元时，当bn3按下后，十位减一，个位加七。6.消费八元仿真总钱数为十元，当bn4按下后，十位减一，个位加二。7.消费十二元仿真总钱数为二十元，当bn5按下后，十位减2，个位加8。8.消费超出总额仿真当消费超过总额时，钱数全部置零。四.源程序L

6、IBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;useieee.std_logic_unsigned.all;ENTITYcxzISPORT(bn0,bn1,bn2,bn3,bn4,bn5,bn7:INSTD_LOGIC;clk_50M,reset:INSTD_LOGIC;DOUT7:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(6DOWNTO0);CatL:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(5DOWNTO0);led1,led2,led3,led4:OUTSTD_LOGIC);ENDcxz;ARCHITECTUREbehaveOFcxzISSIGNA

7、Ldisp0,disp1,disp2,disp4,disp5:STD_LOGIC_VECTOR(6DOWNTO0);SIGNALbtn0,btn1,btn2,btn3,btn4,btn5,btn7:STD_LOGIC:='0';SIGNALclk_1,clk_1k:STD_LOGIC;SIGNALQ:STD_LOGIC_VECTOR(3downto0);SIGNALtemp1:INTEGERRANGE0TO499;SIGNALtemp:INTEGERRANGE0TO24999;S