數(shù)字邏輯課程設計報告--簡易售貨機的設計

1、<p>　　數(shù)字邏輯課程設計報告</p><p>　　題 目 簡易售貨機的設計 </p><p>　　姓 名 </p><p>　　學 號 </p><p>　　班

2、 號 </p><p>　　指導老師 </p><p>　　成 績 </p><p><b>　　目 錄</b></p>&

3、lt;p>　　1. 課程設計目的</p><p>　　2. 開發(fā)工具選擇</p><p>　　3. 設計方案 </p><p><b>　　4． 模塊描述</b></p><p>　　5. VHDL實現(xiàn)</p><p><b>　　6. 調(diào)試仿真</b&g

4、t;</p><p>　　7. 課程設計回顧總結 </p><p><b>　　參 考 文 獻 </b></p><p><b>　　附錄 </b></p><p><b>　　1課程設計目的</b></p><p>　?。?）設計一個簡易售貨機

5、，可銷售巧克力（0.5元）、純凈水（1元）、牛奶（1.5元）、漢堡（2元）4種商品，數(shù)量無限。</p><p>　?。?）只能投入1元或5角硬幣，如果投的錢數(shù)等于或則大于所購買的商品單價，則自動售貨機會給出所購買的商品；如果投的錢數(shù)不夠，自動售貨機不做響應，繼續(xù)等待顧客的下次操作。兩個輸出口分別輸出購買的商品和找零，零幣無限。</p><p>　?。?）有兩個LED數(shù)碼管顯示已經(jīng)投入的幣值

6、或找零數(shù)。顧客一次只能購買一種商品的一個，若需要更多商品，需要重復操作。</p><p><b>　　2開發(fā)工具選擇</b></p><p><b>　?。?）硬件描述語言</b></p><p>　　簡易售貨機的設計采用了功能強大的VHDL語言，它具有很強的行為能力描述，設計方法靈活，可以支持庫和模塊設計方法。 &

7、lt;/p><p>　?。?）QuartusII軟件開發(fā)工具 </p><p>　　本設計采用的軟件開發(fā)工具是美國的Altera公司的QuartusII，它支持多種設計輸入方法，包括原理圖輸入、文本輸入。 </p><p>　?。?）EDA實驗開發(fā)系統(tǒng) </p><p>　　本設計采用的EDA實驗開發(fā)系統(tǒng)，主要用于提供可編程邏

8、輯器件的下載電路及EDA實驗開發(fā)的外圍資源，供硬件驗證用。</p><p><b>　　3設計方案</b></p><p><b>　　4模塊描述</b></p><p><b>　　模塊一：選擇商品 </b></p><p>　　分別有價格為0.5元、1元、1.5元和2元的商

9、品，此自動售貨機每一次售貨時只能一次選擇一種商品，當同時選擇兩種以上時，選擇商品無效，重新進行商品選擇。選擇商品后，數(shù)碼管顯示所選商品價格。</p><p><b>　　模塊二：投幣</b></p><p>　　當選好商品后，開始投幣。投幣口只接受0.5元、1元，投完幣后，先有一個確認買商品的過程，若投了幣但又不購買商品了，進入退錢的模塊；若確認購買商品，則進入出貨找

10、零模塊。</p><p>　　模塊三：退錢、出貨找零</p><p>　　投幣后取消購買，退回投入的硬幣。</p><p>　　投完幣，若大于等于商品價格，進入找零模塊，兩者做差，得到需要找零的錢。</p><p><b>　　5 VHDL實現(xiàn)</b></p><p><b>　　1．選

11、擇商品模塊</b></p><p>　?。?）選擇商品模塊的元件圖符</p><p>　?。?）選擇商品模塊的VHDL描述</p><p>　　LIBRARY ieee;</p><p>　　USE ieee.std_logic_1164.ALL;</p><p>　　USE ieee.std_logic_

12、unsigned.ALL;</p><p>　　ENTITY select_goods IS</p><p><b>　　PORT</b></p><p><b>　　(</b></p><p>　　reset,en,chocolate,water,milk,humberger: INSTD

13、_LOGIC;</p><p>　　price: OUTinteger range 0 to 20</p><p><b>　　);</b></p><p>　　END select_goods; </p><p>　　ARCHITECTURE arc1 OF select_goods IS</p>&

14、lt;p>　　signal goods:std_logic_vector(3 downto 0);</p><p><b>　　BEGIN</b></p><p>　　goods<=chocolate&water&milk&humberger;</p><p>　　process(reset,en)</

15、p><p><b>　　begin</b></p><p>　　IF reset='1' THEN</p><p>　　price<=0;</p><p>　　elsif en='1' then </p><p>　　case goods is</p&

16、gt;<p>　　when "1000"=>price<=5;</p><p>　　when "0100"=>price<=10;</p><p>　　when "0010"=>price<=15;</p><p>　　when "0001&quo

17、t;=>price<=20;</p><p>　　when others=>price<=0;</p><p>　　end case;</p><p><b>　　end if;</b></p><p>　　end process;</p><p><b>　　

18、END arc1;</b></p><p><b>　　2.投幣模塊</b></p><p>　　（1）投幣模塊的元件圖符</p><p>　?。?）投幣模塊的VHDL描述</p><p>　　LIBRARY ieee;</p><p>　　USE ieee.std_logic_116

19、4.ALL;</p><p>　　USE ieee.std_logic_arith.ALL;</p><p>　　USE ieee.std_logic_unsigned.ALL;</p><p>　　ENTITY coin IS</p><p><b>　　PORT</b></p><p><

20、;b>　　(</b></p><p>　　reset,clk,en,coin5,coin10: INSTD_LOGIC;</p><p>　　total:bufferinteger range 0 to 30</p><p><b>　　);</b></p><p><b>　　END

21、 coin;</b></p><p>　　ARCHITECTURE arc1 OF coin IS</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　process(clk,reset)</p><p><b>　　begin</b></p><p&

22、gt;　　if (reset='1' and en='0') then</p><p><b>　　total<=0;</b></p><p><b>　　else </b></p><p>　　if clk' event and clk='1' then&l

23、t;/p><p>　　if en='1' then</p><p>　　if coin5='1' then</p><p>　　total<=total+5;</p><p>　　elsif coin10='1' then</p><p>　　total<=to

24、tal+10;</p><p><b>　　end if;</b></p><p><b>　　end if;</b></p><p><b>　　end if;</b></p><p><b>　　end if;</b></p><p

25、>　　end process; </p><p><b>　　END arc1;</b></p><p>　　3．退錢、出貨找零模塊</p><p>　?。?）退錢、出貨找零模塊的元件圖符</p><p>　?。?）退錢、出貨找零模塊的VHDL描述</p><p>　　LIBRARY

26、0;ieee;USE ieee.std_logic_1164.ALL;USE ieee.std_logic_unsigned.ALL;ENTITY control ISPORT(clk, start,ok_buy,cancle_buy : IN STD_LOGIC;    prices,coins : IN in

27、teger range 0 to 30;engoods,encoin,clrcoin,outgoods : OUT STD_LOGIC;backcoins: OUT integer range 0 to 20);END control;ARCHITECTURE arc1 OF contro

28、l IStype state_type is(salesgoods,incoins,outgoods_coin,back_coin);signal state:state_type;BEGINprocess(start,clk) begin   if start='1' then  

29、60;   state<=salesgoods;  elsif</p><p><b>　　6調(diào)試仿真</b></p><p><b>　　1．選擇商品模塊</b></p><p>　　說明：當en=1時，選擇humberger，此商品的價格為2元，prices=2

30、0。當en=0時，商品選擇模塊禁止工作， prices保持不變。</p><p><b>　　2．投幣模塊</b></p><p>　　說明：當en=1時，投入一枚5角、一枚1元、一枚5角硬幣，總幣值為20即2元。</p><p>　　3．退錢、出貨找零模塊 </p><p>　　說明：選擇商品的價格prices為10，

31、投入幣值coins為20，當取消購買cancel_buy=1時，outgoods=0表示未出貨，backcoins=20表示退回20?</p><p>　　說明：選擇商品的價格prices為10，投入幣值coins為20，當確認購買ok_buy=1時，outgoods=1表示出貨，backcoins=10表示找零10?</p><p>　　4. 自動售貨機整體結構圖及調(diào)試仿真：</p

32、><p>　　（1）自動售貨機整體結構</p><p>　?。?）仿真結果及說明：</p><p><b>　　說明：</b></p><p>　　（1）選擇milk,price=15,投入一枚1元硬幣，coins=10,又投入一枚1元硬幣，coins=20,之后，選擇取消購買，cancel_buy=1,outgoods=0

33、表示未出貨，outcoins=20表示退回投入硬幣2元。</p><p>　　（2）選擇milk,price=15,投入一枚1元硬幣，coins=10,又投入一枚1元硬幣，coins=20,之后，選擇確認購買，ok_buy=1,outgoods=1表示出貨，outcoins=5表示找零5角。</p><p>　　（3）選擇milk,price=15,投入一枚1元硬幣，coins=10,又投

34、入一枚5角硬幣，coins=15,之后，選擇取消購買，cancel_buy=1,outgoods=0表示未出貨，outcoins=15表示退回投入硬幣1.5元。</p><p>　?。?）選擇milk,price=15,投入一枚1元硬幣，coins=10,又投入一枚5角硬幣，coins=15,之后，選擇確認購買，ok_buy=1,outgoods=1表示出貨，outcoins=0表示找零0元。</p>

35、<p><b>　　7課程設計回顧總結</b></p><p>　　通過這次數(shù)字邏輯課程設計，我收獲了很多：</p><p>　　在選擇課題時，原以為并沒有那么難，但是當進行設計時，才知道遠遠沒有自己想象的那么簡單。在進行退錢、出貨找零模塊的時候出現(xiàn)了很多錯誤，仿真結果不正確。在經(jīng)過請教老師和同學討論后，才將問題一一解決，最后調(diào)試出了正確的結果。<

36、/p><p>　　這次課程設計，使我對數(shù)字邏輯上課所學習的知識有了更深的鞏固，對VHDL語言有了更深刻的理解，對QuartusII軟件的使用更加熟練了，對VHDL語言的組成和一些基本語句的使用方法記得更加牢固。</p><p>　　經(jīng)過這次課程設計，鍛煉了我綜合運用所學知識，發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，分析問題，解決問題的能力， 將所學到的理論與實際相結合。從而提高了自己實際動手和獨立思考的能力，對以