重庆大学电子课程设计自动售货机总结报告.doc

电子技术基础 课程设计 题目名称： 自动售货机 姓 名： XXXXXX 学 号： XXXXXXXX 班 级： XXXXXXXXXXXXXX 指导教师： XXXXXXX  目录 一、内容摘要 3 二、设计目的 3 三、设计题目 4 四、设计要求 4 五、设计内容 4 （1）有限状态机的描述 4 （2）状态变化图 5 （3）定义时钟信号 6 （4）定义输入和输出端口 6 （5）Verilog代码编写 7 1.主程序：用Verilog语言的case语句 7 2.测试程序 9 （6）有限状态机图 11 六、 设计内容仿真实验结果 13 （1）运行过程 13 （2）波形分析 14 七、参考文献： 16 八、电子课程设计总结与体会 16 一、内容摘要 自动售货机是商业自动化的常用设备，它不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易。 1925年美国研制出售香烟的自动售货机，此后又出现了出售邮票、车票的各种现代自动售货机。现代自动售货机的种类、结构和功能依出售的物品而异，主要有食品、饮料、香烟、邮票、车票、日用品等自动售货机。一般的自动售货机由钱币装置、指示装置、贮藏售货装置等组成。钱币装置是售货机的核心，其主要功能是确认投入钱币的真伪，分选钱币的种类，计算金额。如果投入的金额达到购买物品的数值即发出售货信号，并找出余钱。指示装置用以指示顾客所选商品的品种。贮藏售货装置保存商品，接收出售指示信号，把顾客选择的商品送至付货口。一般售货机的钱币装置由投币口、选别装置、确认钱币真伪的检查装置、计算金额的计算装置和找钱装置组成。70年代以来，出现了采用微型计算机控制的各种新型自动售货机和利用信用卡代替钱币并与计算机连接的更大规模的无人售货系统，如无人自选商场、车站的自动售票和检票系统、银行的现金自动支付机等。 掌握有限状态机的概念和描述方法； 掌握时序电路系统的设计方法； 学些和掌握Verilog描述数字系统的方法； 学习和掌握ModelSim等软件的使用方法； 学习和了解IC设计的基本流程。 三、设计题目 可投5角和一元两种硬币； 饮料单价为2.5元； 系统能够根据用户输入的硬币，判断钱币是否足够，当所投硬币达到或者超过购买者所选面值时，则根据顾客的要求自动售货，并找回剩余的硬币，然后回到初始状态，当所投硬币面值不够时，则给出提示，并通过一个复位键退回所投硬币。然后回到初始状态。 四、设计要求 描述有限状态机； 定义输入和输出端口；（定义各种输出状态，显示操作结果） 定义时钟； Verilog代码编写； ModelSim综合电路，输出电路的网表； 编写测试向量，绘制测试波形； 五、设计内容 （1）有限状态机的描述 有限状态机（finite-state machine, FSM）是表示有限个状态以及在这些状态之间的转移和动作等行为的数学模型。在数字电路系统中，有限状态机是一种十分重要的时序逻辑电路模块它对数字系统的设计具有十分重要的作用。有限状态机是指输出取决于过去输入部分和当前输入部分的时序逻辑电路。一般来说，除了输入部分和输出部分外，有限状态机还含有一组具有“记忆”功能的寄存器，这些寄存器的功能是记忆有限状态机的内部状态，它们常被称为状态寄存器。在有限状态机中，状态寄存器的的下一个状态不仅与输入信号有关，而且还与该寄存器的当前状态有关，因此有限状态机又可以认为是组合逻辑和寄存器逻辑的一种组合。其中，寄存器逻辑的功能是存储有限状态机的内部状态；而组合逻辑又可以分为次态逻辑和输出逻辑两部分，次态逻辑的功能是确定有限状态机的下一个状态，输出逻辑的功能是确定有限状态机的输出。 线段表示money_in=2b01表示每次投币5角（S1——S2，S2——S3，S3——S4，S4——S5） 线段表示money_in=2b10表示每次投币1元（S1——S3，S2——S4，S3——S5，S4——S6） 线段表示退币，回到初始S0状态 上图中有七种状态，分别为： S0：初始状态 S1：共投币0.5元 S2：共投币1元 S3：共投币1.5元 S4：共投币2元 S5：共投币2.5元 S6：共投币3元 （3）定义时钟信号 时钟信号为周期为20ns，占空比为50%的矩形波信号。 （4）定义输入和输出端口 状态 输入 转移 输出 S0 half_yuan S1 S0 one_yuan S2 S1 half_yuan S2 S1 one_yuan S3 S1 check S0 money_out