基于VHDL语言自动售货机设计实验报告-绝对原创
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自动售货机设计实验报告
一设计题目：
g) 自动售货机
设计FPGA模块模拟自动售货机的工作过程，要求如下（1）售货机有两个进币孔，可以输入硬币和纸币，售货机有两个进币孔，一个是输入硬币，一个是输入纸币，硬币的识别范围是5角和1 元的硬币，纸币的识别范围是1 元、5 元，10 元，20元，50元，100元。乘客可以连续多次投入钱币。（2）顾客可以选择的商品种类有16种，价格分别为1-16元，顾客可以通过输入商品的编号来实现商品的选择。即有一个小键盘（0-9按键）来完成，比如输入15时要先输入1，再输入5。（3）顾客选择完商品后，可以选择需要的数量。然后可以继续选择商品及其数量，每次可以选择最多三个商品。然后显示出所需金额。顾客此时可以投币，并且显示已经投币的总币值。当投币值达到或超过所需币值后，售货机出货，并扣除所需金额，并找出多余金额。在投币期间，顾客可以按取消键取消本次操作，钱币自动退出。
二程序代码：
三程序实现功能：
FPGA模块模拟自动售货机：
（1）售货机有两个进币孔，分别输入硬币和纸币，硬币的识别范围是5角和1 元的硬币，纸币的识别范围是1 元、5 元，10 元，20元，50元，100元。乘客可以连续多次投入钱币。
（2）顾客可以选择的商品种类有16种，价格分别为1-16元，顾客可以通过输入商品的编号来实现商品的选择。
（3）顾客选择完商品后，可以选择需要的数量。然后可以继续选择商品及其数量，每次最多选择最种商品，每种商品最多购买三个。然后显示出所需金额。顾客此时可以投币，并且显示已经投币的总币值。当投币值达到或超过所需币值后，售货机出货，并扣除所需金额，并找出多余金额。在投币期间，顾客可以按取消键取消本次操作，钱币自动退出。
四程序功能模块分析：
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_arith.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;
实体说明：
entity sellor is
port ( clk:in std_logic; --系统时钟
sel,cancel,reset: in std_logic; --选择、取消、开始（用于进入初始状态）
变量定义：
coin: in std_logic_vector(1 downto 0); --5角硬币、1元硬币crash:in std_logic_vector(5 downto 0); --100元、50元、20元、10元、5元、一元纸币
item: in std_logic_vector(3 downto 0); --16种商品
quantity:in std_logic_vector(1 downto 0); --商品数量（一次最多购买3件）change_out :out std_logic_vector(10 downto 0); --找零
item_out :out std_logic_vector(3 downto 0); --是否购买了商品（1表示有商品出来、0表示没有商品出来）
change :out std_logic ); --是否有找零
end sellor;
结构体说明：
architecture behave of sellor is
signal price:std_logic_vector(7 downto 0);
signal counter: std_logic_vector(10 downto 0); --币数计数器signal total_price:std_logic_vector(10 downto 0); --控制系统的时钟信号
type state_type is (initial_state,item1_state,quantity_state,money_state,sell_state,change_state);
signal state:state_type;
signal temp:std_logic_vector(1 downto 0);
signal quan:std_logic_vector(3 downto 0);
begin
com:process(reset,sel,clk)
begin
if (clk'event and clk='1')then
if reset='1' then state<=initial_state;temp<="00";quan<="0000";
end if;
case state is
when initial_state=>
item_out<="0000"; --出票口关闭
change_out<="00000000000"; --找零口关闭
total_price<="00000000000"; --票价总额记录清零
counter<="00000000000";--投入钱币总额记录清零
change<='0';
state<=item1_state; 设定initial_state
选择物品程序：
when item1_state=>
if temp<"11" then
else state<=money_state;
end if;
when quantity_state=>
if(cancel='1')then --按下“取消”按钮
state<=initial_state;
else 取消操作程序
if quantity="00" then
item_out<="0000";change<='0';
change_out<="00000000000";
state<=initial_state;
else 当选择0个商品
total_price<=total_price+price*quantity;temp<=temp+1;quan<=quan+quantity;
if (sel='1') then state<=item1_state;
else
state<=money_state;
end if;
end if;
end if;
货币识别：
when money_state=>
if(cancel='1')then --按下“取消”按钮
state<=initial_state;
end if;
case crash is --纸币识别
end case;
case coin is --硬币识别
end case;