eda课程设计-自动饮料售卖机

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1、摘要:本设计通过运用EDA技术，选择FPGA芯片实现关于自动饮料售卖机控制电路的设计与仿真，其FPGA设计为采用veriloghdl硬件描述语言描述自动饮料售卖机控制电路，完成对电路功能的仿真以及实现。本系统由对外部投入硬币的检测来产生脉冲，并对产生的脉冲进行计数和计算，将投入的总金额用两位数码管显示出来，当达到了交易金额时，闸门打开，汽水掉出来，当超出了交易金额时，则饮料售卖机自动找钱，输出部分通过组合逻辑电路实现。由于本设计是采用FPGA芯片实现相应功能，所以与传统的设计方式相比，FPGA芯片将大量的电路功能集成到一个芯片中，并且可以由用户自行设计逻辑功能，进而提高了该系统的集

2、成度和可靠性。关键词：EDA技术、FPGA芯片、硬件描述语言Astract:thedesignbyusingEDA,choosetheFPGArealizingautomaticdrinkssoldchipcontrolcircuitdesignandsimulation,theFPGAdesignforusingverilogHDLhardwaredescriptionlanguagedescribesautomaticcontrolcircuit,sellingdrinkstothesimulationandrealizationcircuitfunction.Thissyst

3、emconsistsofexternalinvestmentCOINStoproducepulsedetectingandthepulsecountandcalculation,thetotalamountofinvestmentwillbedisplayedwithtwodigitaltube,whenthetransactionamount,toopengate,sodadropout,whenbeyondthetransactionamount,beveragesalesmachine,automaticchangebytheassemblylogiccircuitoutpu

4、tpart.BecauseofthisdesignisadoptedFPGArealizingthefunction,sothechipwiththetraditionaldesignmethods,theFPGAchipswillbeintegratedintoacircuitfunctioninachip,andcanbedesignedbytheuser,andthenimprovethelogicfunctionofthissystemintegrationandreliability.Keywords:EDA,FPGAchips,hardwaredescriptionla

5、nguage前言21世纪人类将全面进入信息化社会，对微电子信息技术和微电子VLSI基础技术将不断提出更高的发展要求，微电子技术仍将继续是21世纪若干年代中最为重要的和最有活力的高科技领域之一。而集成电路(IC)技术在微电子领域占有重要的地位。伴随着IC技术的发展，电子设计自动化(ElectronicDesignAutomationEDA)己经逐渐成为重要设计手段，其广泛应用于模拟与数字电路系统等许多领域。VHDL是广泛使用的设计输人硬件语言，可用于数字电路与系统的描述、模拟和自动设计.CPLD/FPGA（复杂可编程逻辑器件/现场可编程门阵列）为数字系统的设计带灵活性，兼有串/并行工

6、作方式和高集成度、高速、高可靠性等明显的特点，CPLD/FPGA的时钟延迟可达纳秒级，结合其并行工作方式，在超高速领域和实时测控方面有非常广泛的应用。本次设计的目的是使用可编程逻辑器件设计一个自动饮料售卖机，取代传统人工售卖的方式。设计要求通过用一片CPLD/FPGA进行设计一个自动饮料售卖机，自动饮料售卖机应具有如下的特点：首先能识别投入的不同面值的货币（如0.5元，1元的硬币）并能对所投的不同币值的货币进行计数，当达到了购买商品的数量时，可以将控制饮料的闸门打开，投放出饮料，这种自动饮料售卖机具有退还多出的货币的功能。这种售卖机要有较高的可靠性，能给人们的日常生活带事极大的方便

7、。整个系统采用veriloghdl程序编写，并能进行硬件仿真。课题除了学习相应的硬件知识外，还要学习如何使用VHDL语言设计可编程逻辑器件。目录1、EDA技术及设计背景51.1EDA技术的介绍51.2EDA技术的应用51.3EDA技术的发展51.4EDA技术的发展趋势61.5FPGA工作原理及其基本特点71.6CPLD与FPGA的关系71.7自动饮料售卖机的特点81.8QuartusII简介82、整体设计方案的论证92.1设计内容92.2设计方案比较92.3方案论证1