地铁自动售票机(基于FPGA)设计

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基于FPGA的自动售货机的课设说明书

基于FPGA的自动售货机的课设说明书

目录1 引言 (1)2 VHDL介绍 (2)2.1 硬件描述语言VHDL (2)2.2 VHDL语言的特点 (3)3 QuartusII软件简介 (4)3.1软件介绍 (4)3.2界面介绍 (4)3.2.1代码输入界面 (4)3.2.2功能仿真界面 (5)3.2.3波形仿真界面 (6)4 自动售货机控制器设计与仿真 (7)4.1硬件电路设计 (7)4.2状态转换图 (7)4.3时序仿真结果 (10)5引脚锁定及下载 (12)5.1引脚锁定 (12)5.2下载 (12)5.3结果分析 (12)6设计总结 (14)参考文献 (15)附录 (16)1 引言VHDL的英文全名是VHSIC(Very High Speed Integrated Circuit)Hardware Descriptiong Language,诞生于1982年。

1987年底,VHDL被美国国防部确认为标准硬件描述语言。

自IEEE公布了VHDL的标准版本,IEEE-1076之后,各EDA公司相继推出了自己的VHDL设计环境,或宣布自己的设计工具可以和VHDL接口。

1993年,IEEE对VHDL进行了修订,从更高的抽象层次和系统描述能力上扩展VHDL的内容,公布了新版本的VHDL,即IEEE标准的1076-1993版本。

现在,VHDL和Verilog作为IEEE的工业标准硬件描述语言,又得到众多EDA公司的支持,在电子工程领域,已成为事实上的通用硬件描述语言。

有专家认为,在新的世纪中,VHDL于Verilog语言将承担起大部分的数字系统设计任务。

VHDL的英文全写(Very-High-Speed Integrated Circuit HardwareDescription Language)翻译成中文就是超高速集成电路硬件描述语言。

因此它的应用主要是应用在数字电路的设计中。

目前,它在中国的应用多数是用在FPGA/CPLD/EPLD的设计中。

EDA课程设计--基于FPGA的自动售票机设计

EDA课程设计--基于FPGA的自动售票机设计

湖南工程学院
课程设计
课程名称EDA课程设计
课题名称基于FPGA的自动售票机设计
专业电子科学与技术
班级
学号
姓名
指导教师李延平
2014 年12 月19 日
湖南工程学院
课程设计任务书
课程名称EDA课程设计
课题基于FPGA的自动售票机设计
专业班级电子科学技术
学生姓名
学号
指导老师李延平
审批
任务书下达日期2014 年12 月8 日任务完成日期2013 年12 月19 日
图1自动售邮票机系统框图
电气信息学院课程设计评分表
指导教师签名:________________
日期:________________
注:①表中标*号项目是硬件整理或软件编程类课题必填内容;
②此表装订在课程设计说明书的最后一页。

课程设计说明书装订顺序:封面、任务书、目录、正文、评分表、附件(非16K大小的图纸及程序清单)。

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基于FPGA的自动售货机控制系统的设计

基于FPGA的自动售货机控制系统的设计

基于FPGA的自动售货机控制系统的设计摘要本文旨在设计一种基于FPGA(现场可编程门阵列)的自动售货机控制系统。

该系统利用FPGA芯片的可编程特性和高性能,能够实现灵活、可靠的自动售货机操作。

本文将详细介绍系统的设计原理、硬件架构和关键功能,并提供实施建议和性能评估。

引言自动售货机已经成为现代社会的常见设备,用于快速、方便地购买商品。

然而,传统的自动售货机控制系统常常受限于固定的硬件结构和有限的功能。

为了提升自动售货机的灵活性和性能,本文提出基于FPGA的控制系统设计。

设计原理基于FPGA的自动售货机控制系统利用FPGA芯片的可编程特性,通过组合逻辑和时序逻辑实现自动售货机的各项功能。

系统将通过外部接口与售货机的硬件部分进行通信,并处理用户输入、商品库存、货币交易等关键操作。

通过FPGA的灵活配置和高速性能,该控制系统能够实现实时响应、精确计算和可靠交互。

硬件架构系统的硬件架构主要包括FPGA芯片、外部接口电路、按钮和显示屏。

FPGA芯片作为核心处理单元,负责运行控制程序和管理系统资源。

外部接口电路用于与售货机硬件部分进行数据传输和控制信号的交互。

按钮和显示屏提供用户与自动售货机进行交互的接口。

关键功能基于FPGA的自动售货机控制系统具备以下关键功能:1. 商品选择和购买:用户可以通过按钮选择所需商品,并进行购买操作。

系统将根据用户选择,实时更新商品库存和计算金额。

2. 货币交易:系统支持不同货币单位的识别和计算。

用户可以通过投币或刷卡等方式完成支付,系统将验证货币的合法性并进行交易处理。

3. 商品库存管理:系统能够实时监测商品库存,并在库存不足时提醒用户或停止销售。

管理员可以通过特定操作进行库存的添加和更新。

4. 故障监测和报警:系统能够监测售货机硬件部分的运行状态,并在故障发生时及时报警或进行相应处理。

实施建议实施基于FPGA的自动售货机控制系统时,可以考虑以下建议:1. 确定系统需求,并合理规划FPGA芯片和外部接口电路的选型和布局。

基于FPGA的模拟自动售货机设计

基于FPGA的模拟自动售货机设计

现在EDA技术发展迅猛,应用比较广泛,包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域都有EDA的应用。

目前,EDA技术已在产品设计与制造、教学和科研部门广泛使用,发挥着巨大的作用。

在产品设计与制造方面,EDA技术可实现前期的计算机仿真、系统级模拟及测试环境的仿真、PCB的制作、电路板的焊接、ASIC的设计等。

在教学方面,高校电子类专业的实践教学中,几乎所有理工科(特别是电子信息)类的高校都开设了EDA课程。

主要是让学生了解EDA的基本原理和基本概念,掌握描述系统逻辑的方法,使用PLD/FPGA器件进行电子电路课程的模拟仿真实验,并在作毕业设计时从事简单电子系统的设计,既使实验设备或设计出的电子系统具有高可靠性,又经济、快速,容易实现,修改便利,同时可大大提高学生的实践动手能力、创新能力和计算机应用能力,为今后工作打下基础。

作为一个学电子信息专业的学生,我们必须不断地了解更多的新产品信息,这就更加要求我们对EDA有个全面的认识。

本设计系统地介绍了有关编程逻辑器件的基础知识以及相关软件的使用方法,着重讲述了自动售货机的原理以及本次设计的思路和方法。

第一章阐述了EDA技术的发展历史、基本特征以及Altera公司生产的一些产品器件、开发工具等等;并简单介绍了FPGA(Field Programmable Gate Array)的应用,现场可编程门阵列的出现是超大规模集成电路技术和计算机辅助设计技术发展的结果,它允许电路设计者利用基于计算机开发平台,经过设计输入、仿真、测试和校验,直到达预期的效果。

第二章介绍系统方案的设计,其中主要介绍了不同方案的比较,自动售货机的基本功能等。

第三章分析了系统设计的具体模块实现。

第四章阐述自动售货机系统的硬件设计及调试结果。

摘要........................................................................ I I ABSTRACT ..................................................................... I I 第1章绪论 (1)1.1EDA的发展概述 (1)1.1.1 EDA技术简介 (1)1.1.2 EDA技术的发展概况 (2)1.1.3 EDA技术的基本特征 (2)1.2EDA的FPGA/CPLD开发 (3)1.2.1 FPGA简介 (3)1.2.2 FPGA的基本特点 (3)1.2.3 FPGA的结构及其发展 (4)1.3课题的研究现状及研究意义 (4)1.3.1课题的研究现状 (4)1.3.2课题研究意义 (4)第2章模拟自动售货机系统方案设计 (5)2.1模拟自动售货机的方案比较 (5)2.2软件简介 (5)2.2.1 Quartus II软件简介 (5)2.2.2 VHDL语言简介 (6)2.2.3 VHDL语言的特点 (7)2.2.4 VHDL语言的优点 (7)2.2.5 VHDL语言的基本结构 (8)2.3模拟自动售货机的实现 (8)2.3.1总体系统的设计 (8)2.3.2自动售货机软件组成 (10)第3章模拟自动售货机的模块化处理 (12)3.1各模块组成 (12)3.1.1状态控制模块 (12)3.1.2状态指示模块 (12)3.1.3商品选择模块 (13)3.1.4投币处理模块 (13)3.1.5液晶显示模块 (14)3.1.6声音处理模块 (16)3.2 模拟自动售货机交易仿真图 (17)3.2.1商品选择仿真 (17)3.2.2投币、交易完成仿真 (17)3.2.3投币不足时返回继续投币仿真 (18)3.2.4投币时退出购买、复位仿真 (18)第4章模拟自动售货机的FPGA验证 (20)4.1CYCLONE核心板简介 (20)4.2液晶显示屏简介 (22)4.3接口板简介 (22)4.4硬件引脚绑定 (23)4.5测试结果及分析 (24)第5章结论与展望 (25)5.1结论 (25)5.2展望 (25)致辞 (26)参考文献 (27)第6章附录 (28)附录1设计原理图: (28)附录2接口板PCB版图 (29)附录3设计源程序: (29)2010届电子信息工程专业毕业设计(摘要)摘要本文是基于FPGA芯片设计一个简易模拟自动售货机。

基于fpga地铁售票系统课程设计

基于fpga地铁售票系统课程设计

基于fpga地铁售票系统课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习FPGA地铁售票系统的设计与实现,使学生掌握数字电路设计的基本原理和方法,熟悉FPGA芯片的使用和编程,具备分析和解决实际问题的能力。

知识目标:使学生了解FPGA地铁售票系统的硬件结构和软件设计,掌握数字电路的设计方法和FPGA编程技术。

技能目标:培养学生利用FPGA芯片设计和实现地铁售票系统的实际操作能力,提高学生的创新能力和实践能力。

情感态度价值观目标:培养学生对新技术的敏感性和好奇心,增强学生对科技创新的认同感和责任感,激发学生对所学专业的热爱和敬业精神。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.FPGA地铁售票系统的硬件结构:介绍FPGA芯片的基本特性,地铁售票系统的硬件组成及其功能。

2.数字电路设计方法:讲解数字电路的设计原理,包括组合逻辑电路、时序逻辑电路的设计方法和步骤。

3.FPGA编程技术:介绍FPGA芯片的编程语言和编程方法,使学生能够熟练地编写和烧录FPGA程序。

4.地铁售票系统的软件设计:讲解地铁售票系统的软件设计方法,包括界面设计、数据库设计和算法设计等。

5.metro售票系统的测试与验证:介绍地铁售票系统的测试方法,使学生能够对设计的系统进行有效的测试和验证。

三、教学方法为了实现本课程的教学目标,我们将采用以下教学方法:1.讲授法:通过讲解FPGA地铁售票系统的硬件结构、数字电路设计方法、FPGA编程技术等基本知识,使学生掌握相关理论。

2.案例分析法:分析实际案例,使学生了解FPGA地铁售票系统的实际应用,提高学生的实践能力。

3.实验法:安排实验室实践环节,使学生能够动手操作,培养学生的实际操作能力。

4.小组讨论法:学生进行小组讨论,激发学生的思考,培养学生解决问题的能力。

四、教学资源为了保证本课程的顺利进行,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用合适的教材,为学生提供全面、系统的学习资料。

2.参考书:提供相关的参考书籍,丰富学生的知识体系。

基于FPGA的地铁自动售票机系统设计

基于FPGA的地铁自动售票机系统设计
6.存盘,并启动仿真;
7.观察仿真波形;
步骤6:建立元件
步骤7:引脚锁定
步骤8:编程下载
在上述步骤都正确实施并完全通过以后,我们就可以将设计好的项目整体下载到器件当中去,然后加入实际的激励信号来进行测试。如果最终还未达到我们设计的要求,则需从新返回以上步骤逐步查找设计问题直至准确无误【311。
2.2系统总体方案设计
自动售票机是AFC系统的重要组成部分,也是终端设备之一,主要的功能是实现自动售票。本设计选择的是利用FPGA芯片作为主控单元,从大的部分来看,系统内部主要是由主控单元、财务处理设备、票务处理设备和其
步骤4:选择目标器件全程综合并编译
这是工程设计的最重要的部分。在编译和处理中,通过编译设置对一个项目的文件进行逻辑化简、综合和优化,并随机地选用一片或多片器件进行自动适配。
步骤5:设计时序仿真
1.对项目进行仿真设置;
2.建立仿真波形文件;
3.设置仿真参数;
4.将工程端口信号节点选入波形编辑器中;
5.编辑输入波形(输入激励信号);
出来的过程称为设计输入。通常有下述四种表达方式:
1.原理图输入方式;
2.硬件描述语言输入方式将要设计的项目设置成为工程文件
为了使Quartus II能够对输入的设计项目按照设计者的要求进行各项处理,必须将设计文件设置成当前的工程。

基于FPGA的自动售货机控制单元设计

基于FPGA的自动售货机控制单元设计

图书分类号:密级:毕业设计(论文) 基于FPGA的自动售货机控制单元设计学生学号学生姓名学院名称专业名称指导教师年月日摘要近年来在随着我国各种大小商品市场快速发展以及城市化不同程度的不断提高,自动售货机已经越来越受到大中城市的青睐,自动售货机在这些大中城市中已经获得了越来越广泛的应用,因此自动售货机的快速发展已经得到了不断的提高和认可,同时自动售货机也极大地丰富了我国的商业产业的结构,是商业结构有了更加丰富的拓展,这样在商业结构中开辟了一种全新的自动自主销售和自动自主服务的时代。

本文将结合大学期间所学的EDA技术实现自动售货机控制系统的设计,应用这种技术实现设计的自动售货机控制系统,将会有效的减小系统的开发周期,同时降低了很多开发成本,因此是一种可行的设计方案和趋势。

该设计在整体设计架构中主要包含两个部分:主要有硬件系统设计部分和FPGA内部电路的编程设计部分。

在FPGA内部电路的编程设计部分主要采用硬件描述语言(Vhdl)对自动售货机的控制系统进行功能描述以及各状态之间的设计。

该设计FPGA硬件部分主要是目前最通用的FPGA之一即ALTERA公司的FPGA芯片为设计目标器件。

该设计中硬件系统设计是围绕系统设计所选合适的FPGA器件的硬件电路进行设计。

本文中将详细介绍了基于FPGA的自动售货机的整体设计方案流程与工作原理及工作状态,在功能叙述中详细阐述了投币选择模块,物品选择模块,主控模块等模块的软件系统设计与实现,在前期设计完成之后对所设计的FPGA内部功能进行功能仿真验证,在确定设计正确无误之后进行下板子测试验证。

关键词FPGA ;EDA;自动售货机;VHDLAbstractWith the continuously prosperity of china’s commodity market and with the rapid develepment of modernization level , vending machines has enterd into large and medium-sized cities quietly ,it enriches china’s commercial industrial structure and creates a new era of automatic selling and self-service.This subject will accomplish the control system of vending machine with EDA technology.Since it has the advantages of shortening product development cycle,reducing product develepment cost , increasing the possibility of first-time success and so on,it can enhence the exploitability of aotomatic machinea and lower the costs.The issue consists of two parts:hardware system design and fpga internal circuit design. Fpga internal circuit design uses hardware describe language (vhdl )to describe the fuction of vending machine;and fpga chip of ALTERA Corporation is choosen for the target device. Hardware system design is a hardware circuit design that center on the selected appropriate fpga device. and the design of the internal functions of FPGA is simulated.Keywords FPGA EDA Vending Machine VHDL目录第1章绪论 (1)1.1 自动售货机的历史 (1)1.2 自动售货机的研究现状 (1)1.3 未来发展和研究方向 (2)1.4 本文的章节安排 (2)第2章关键技术介绍 (4)2.1 EDA技术............................................................................................. 错误!未定义书签。

基于FPGA的自动售货机设计

基于FPGA的自动售货机设计

基于FPGA的自动售货机设计
自动售货机最基本的功能就是为顾客提供可供选择的物品并接受付款,然后交付所选物品。

自动售货机还需要具备一些其他的功能,例如在货品数量低于设定值时警报,更新商家的库存信息等。

基于FPGA的自动售货机设计包括以下步骤:
1. 确定自动售货机的物品种类和数量,并选择相应的电机、传感器和显示器等组件。

2. 设计自动售货机的控制电路,包括接口电路、逻辑电路和中央处理器(CPU)等。

其中,FPGA可以作为逻辑电路的核心部件,负责控制整个自动售货机的操作流程。

3. 利用Verilog HDL编写FPGA的逻辑设计,并通过仿真和测试确保正确性和可靠性。

FPGA的逻辑设计应该能够控制电机的旋转、传感器的检测和显示器的显示等操作。

4. 将FPGA的逻辑设计下载到实验板上并测试它的功能和性能。

在测试过程中需要注意电机的工作效率、传感器的准确性和显示器的清晰度等方面的问题。

5. 将整个自动售货机装在一个外壳中,并测试整个系统的可靠性和用户友好性。

在测试过程中需要关注售货机的操作流程、货品存储和取出的方便程度以及付款方式的安全性等方面的问题。

综上所述,基于FPGA的自动售货机设计需要充分考虑到售货机的各个方面,包括物品种类、控制电路、逻辑设计和用户体验等,以提供高质量和可靠性的售货机。

基于FPGA的模拟客运自助售票系统的设计

基于FPGA的模拟客运自助售票系统的设计

基于FPGA的模拟客运自助售票系统的设计文章结合实际售票系统运行过程中的需求,开发模拟客运自动售票系统。

设计采用模块化设计方法,基于FPGA使用Verilog HDL语言设计制作一个客运自动售票系统,该系统能完成售票、找零、显示等功能。

标签:自助售票系统;SOPC设计;模块化设计自动售票系统是近年来在计算机等相关技术发展的影响下产生的一项新的技术。

在文章中,我们利用FPGA实现了客运自助售票系统的模拟,FPGA是在作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路的有限的缺点。

1 模拟售票系统实现功能本模拟客运自助售票系统主要实现以下四个功能为主:(1)选择乘车信息。

在选择乘车信息中,终点站有三个选择,即苏州、常州、南京;乘车日期可选择今明后三天;车票类型有全价票、儿童票、军人票(儿童票、军人票半价)三种类型;购买张数有1张、2张、3张选择。

每个车次余票为座位数减去已购买的张数;在购票时,设定提前三天购票,即当天、明天、后天的票,开车前十分钟停止售票。

(2)现金付款。

在现金付款模块中,现金接收口可接收5元、10元、20元、50元、100元。

当所投钱小于所要付票价,确认付款后,显示两个选择:继续投币、取消购票(退币清零,屏幕上显示退回你的钱)。

(3)取票。

取票时,有一LED灯亮。

(4)取找零。

取找零,有一对应LED灯亮,显示找回零钱。

2 控制器硬件设计与实现2.1 控制器组成与工作原理模拟客运自助售票系统由核心处理模块FPGA、人机交互模块、钱币控制模块、出票控制模块等构成,如图1所示。

2.2 核心处理模块FPGA的芯片选用是EP2C50208C8H,属于Altera公司的Cyclone II系列的器件。

FPGA芯片的内部集成了SDRAM、EPCS存储芯片SDRAM控制器内核为FPGA片外的SDRAM提供了一个Avalon-MM接口,用户可以使用SDRAM 控制器将片外的SDRAM芯片连接到自定制的NiosⅡ系统中。

基于FPGA自动售货机设计

基于FPGA自动售货机设计
基于FPGA的自动售货机设计
contents
目录
• 引言 • FPGA基础 • 硬件设计 • 软件设计 • 测试与验证 • 结论与展望
01 引言
背景介绍
自动售货机是一种自助式销售商品的设备,广泛应用于公共 场所,如车站、机场等。随着科技的发展,自动售货机需要 更加智能化和高效化,以满足人们的需求。
感谢您的观看
05 测试与验证
功能测试
1 2
测试所有预设功能是否正常工作
包括商品选择、支付方式选择、找零、出货等功 能。
测试异常情况下的表现
如无币、无货、故障等情况,看自动售货机是否 能够正确处理。
3
测试用户界面
确保用户界面友好,易于操作。
性能测试
测试自动售货机的响应时间
包括从用户操作到机器反应的时间,以及从支付到出货的时间。
库存管理流程
实时监测商品库存,确保商品 充足,并及时进行补货。
商品选择逻辑
商品列表展示
在自动售货机屏幕上显示所有可售商品的列表。
商品选择方式
用户可以通过点击屏幕、触摸屏或使用按钮选择所需商品。
商品选择验证
验证用户选择的商品是否有效,如检查商品是否在库存中。
支付处理逻辑
支付方式选择
提供多种支付方式供用户选择,如现金、刷卡、 扫码等。
FPGA(现场可编程门阵列)是一种可编程逻辑器件,具有高度 的灵活性和可定制性,能够实现各种数字逻辑功能。基于FPGA 的自动售货机设计可以实现对商品的智能化管理和控制,提高 设备的可靠性和效率。
设计目标
设计一个基于FPGA的自动售货 机控制系统,实现商品的智能化
管理和控制。
实现自动售货机的自动化和智能 化,提高设备的可靠性和效率。

基于FPGA的自动售货机控制器设计毕业论文

基于FPGA的自动售货机控制器设计毕业论文

基于FPGA的自动售货机控制器设计毕业论文目录第1章绪论 (1)1.1自动售货机的起源 (1)1.2自动售货机的现状与发展 (1)1.3自动售货机的研究方向 (2)1.4课题研究任务 (2)1.5 本章小结 (2)第2章开发设计基础 (3)2.1 EDA技术简介 (3)2.2 FPGA简介 (3)2.3 VHDL语言概述 (4)2.3.1 VHDL语言特点 (4)2.3.2 VHDL的优势 (4)2.4 Quartus II软件介绍 (5)2.5 硬件介绍 (5)2.6 本章小结 (6)第3章自动售货机设计方案 (7)3.1 自动售货机整体描述 (7)3.1.1 自动售货机功能要求 (7)3.1.2 自动售货机系统总框图 (7)3.1.3 自动售货机基本流程图 (8)3.2 购物模块 (10)3.2.1 购物模块整体描述 (10)3.2.2 扫描元件 (13)3.2.3 编译元件 (13)3.2.4 数据处理元件 (14)3.2.5 购物数码管译码元件 (15)3.3 定价模块 (15)3.3.1 定价模块整体描述 (16)3.3.2 定价元件 (17)3.3.3 价格BCD译码元件 (18)3.3.4 价格数码管译码元件 (19)3.4 投币模块 (19)3.4.1 投币模块整体描述 (19)3.4.2 投币二进制译码元件 (21)3.4.3 投币BCD译码元件 (22)3.4.4 投币数码管译码元件 (23)3.5 计时模块 (24)3.5.1 计时模块基本流程图 (24)3.5.2 计时模块生成器件 (24)3.5.3 计时模块总功能描述 (24)3.5.4. 仿真结果 (25)3.6 比价模块 (25)3.6.1 比价模块整体描述 (25)3.6.2 比价元件 (27)3.7 复位模块 (30)3.7.1 复位模块生成器件 (30)3.7.2 复位模块总功能描述 (30)3.7.3 仿真结果 (31)3.8 购物显示模块 (32)3.8.1 购物显示模块生成器件 (32)3.8.2 购物显示模块总功能描述 (33)3.8.3 购物显示模块波形仿真 (33)3.9 数码管显示模块 (34)3.10 顶层原理图 (34)3.11 本章小结 (36)第4章下载调试与结果验证 (37)4.1 下载调试 (37)4.2 输出显示 (38)4.2.1所购商品金额大于投币金额 (38)4.2.2所购商品金额等于投币金额 (38)4.2.3所购商品金额小于投币金额 (39)4.2.4有投币无商品选择 (40)4.3 本章小结 (40)第5章总结 (41)参考文献 (42)致谢 (43)基于FPGA的自动售货机控制器设计第1章绪论1.1自动售货机的起源公元前3纪元时,希腊科学家希罗为教堂发放圣水,设制了一个圣水壶。

自动售票机毕设

自动售票机毕设
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⒈ 投币不足的情况:下图选择的票价jia_2为2,票数shu_1
为1,投入的钱数qian_1为1,在这种情况下投入的钱数不足, 所以系统不出票且退出所投的钱1元。
13பைடு நூலகம்
⒉ 投币足够的情况:下图中选择的票价为jia_3为3,票数
shu_1为1,投入的钱数qian_5为5,在这种情况下投入的钱数 大于总票价,所以系统吐出1张票并且退出所找的零钱2元 。
10
⒌ 整个售票机系统的波形仿真图:
复位信号高电平有效,上升沿有效。start为1时,选择票价和票数并 且投入钱数。当start为0时,判断选择的总票价cost和投入的总钱数 money_insert的大小来计算出找零钱数和出票数。
11
硬件验证
将生成的顶层文件按相应的模式配置管脚,这里我 们选择模式5。
14
15
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基于VHDL的地铁自动售票 机系统设计
1
目录
01 课题背景 02 设计理论 03 课题设计 04 系统仿真 05 硬件验证
2
课题背景
➢ 1863年,地铁在伦敦建成。此后,由于它安全舒适又快捷,赢
得了人们的青睐,经过不断改进,一直运行到现在。
➢随着城市发展,人口膨胀,人工售票渐渐被自动售票系统取代,
8
⒊ 纸、硬币处理模块的波形仿真:
复位信号、使能端en1高电平有效,上升沿有效。每次投入的钱数qian_1, qian_5,qian_10为1时有效。qian为每次投入钱数的累加。当累加的钱数 大于或等于cost时,把qian赋给momey_insert。
9
⒋ 自动找零、出票模块的波形仿真:
复位信号、使能端en2高电平有效,上升沿有效。使能端bi为1时,吐出 的票数piaoshu等于选择的票数quantity并且找零。使能端bi为0时,不 出票,即piaoshu为0并且退回投入的钱数。

基于VHDL编程FPGA的地铁自动售票机

基于VHDL编程FPGA的地铁自动售票机

基于VHDL编程FPGA的地铁自动售票机地铁自动售票机一、设计要求1、功能描述用于模仿地铁售票自动售票,完成地铁售票的核心控制功能。

2、功能要求售票机有两个进币孔,一个是输入硬币,识别的范围是一元硬币;一个是纸币,识别的范围是一元、两元、五元、十元、二十元。

乘客可以连续屡次投入钱币。

乘客一次只能选择一个出站口,购置车票时,乘客先选出站口,有六个出站口可供选择,再选择所需的票数,然后投币,投入的钱币到达或者超过所需金额时,售票机自动出票,并找零。

本次交易结束后,等待下一次交易。

在选择出站口、所需票数以及在投币期间,乘客可以按取消键取消操作,钱币自动退出。

二、实验分析1、买票时,乘客按下开始键,售票机进入站台选择程序,乘客选择出站口后,可以按取消键重新选择,否那么售票机自动进入票数选择程序,同样这时可以按下取消键重新开始选择出站口以及票数。

2、中选择好出站口以及所需票数时,乘客可以投硬币或者用纸币,当所投的钱币总额大于或者等于票价时,售票机自动出票以及找零。

期间,可以按下取消键重新开始选择,并退出所有的钱币。

3、乘客假设还没选择出站口或者票数,就投币或者使用纸币,售票时机自动退出所有的钱币。

4、有六个站台可供乘客选择,每个乘客最多可以买3张票,六个站台编号为1到6,票价从2元依次递增到7。

三、系统流程图四、程序源代码LIBRARY IEEE;USE IEEE.std_logic_1164.ALL; USE IEEE.std_logic_arith.ALL; USE IEEE.std_logic_unsigned.ALL; ENTITY metrosell IS PORT(clk:in std_logic; startselect:in std_logic; sure:in std_logic; save your forward step(s)coin1y:in std_logic; pmoney1y:in std_logic; pmoney2y:in std_logic; pmoney5y:in std_logic; pmoney10y:in std_logic; moneypmoney20y:in std_logic; moneycancel:in std_logic; number:in std_logic_vector(3 downto 0); the ticketsplatform:in std_logic_vector(3 downto 0); want to reachmoneystorage:out std_logic; acceptmo:out std_logic; stamp:outstd_logic; --set the clock signal --start to select the platform --this button is to --1 yuan coin--1 yuan paper money --2 yuan paper money --5 yuan paper money --10 yuan paper --20 yuan paper --cancel the forward step(s) --choose the number of --choose the platform you --to store the money --accept the money --stamp outgatecharge:out std_logic_vector(3 downto 0); --the mount of charge,up to 15 yuanchargegate:out std_logic --charge outgate ); END metrosell;ARCHITECTURE sell OF metrosell IStype state_type is(initial_type,selectp_type,selectnum_type,insert_type,stamp_type,char ge_type); --define six typessignal state:state_type; --define a shared state BEGINmain:process(clk,state,startselect,platform,number,coin1y,pmoney1y,pm oney2y,pmoney5y,pmoney10y,pmoney20y,cancel,sure)variable univalence :integer range 0 to 7; --the univalence of the ticket variable total_money :integer range 0 to 21; --the price of theticket(s) variable selectp_alr:std_logic; --the flag of select platform typevariable selectnum_alr:std_logic; --the flag of select number type variable stamp_alr:std_logic; --the flag of the stamp gate variable charge_alr:std_logic; --the flag of the charge gatevariable money_reg:integer range 0 to 21; --the mount of money put in variable coin1y_f:std_logic; --the flag of one yuan coin variable pmoney1y_f:std_logic; --the flag of one yuan paper moneyvariable pmoney2y_f:std_logic; --the flag of two yuan paper money variable pmoney10y_f:std_logic; --the flag of ten yuan paper money variable pmoney20y_f:std_logic; --the flag of twelve yuan paper money variable pmoney5y_f:std_logic; --the flag of five yuan paper money variable charge_reg:integer range 0 to 15; beginif(rising_edge(clk)) then case state iswhen initial_type => variablesunivalence:=0; selectp_alr:='0'; selectnum_alr:='0'; stamp_alr:='0'; charge_alr:='0'; money_reg:=0; total_money:=0; coin1y_f:='0';pmoney1y_f:='0'; pmoney2y_f:='0'; pmoney5y_f:='0';--the register of charge --initialize some pmoney10y_f:='0';pmoney20y_f:='0'; moneystorageif(selectp_alr='0'and cancel='0') then --choose the platformif(platform=\ elsif(platform=\ elsif(platform=\ elsif(platform=\elsif(platform=\ elsif(platform=\ elsif(platform=\ else null; end if; elsif(selectp_alr='1'and cancel='1')then state。

基于FPGA的自动售货机设计

基于FPGA的自动售货机设计

目录摘要 (II)ABSTRACT................................................................................................................................ I II 第一章引言 (1)1.1自动售货机的简介 (1)1.2本课题研究的背景及意义 (1)1.3 设计方案 (1)第二章 FPGA自动售货机系统设计 (2)2.1 自动售货机的工作原理 (2)2.2 自动售货机的系统框图设计 (2)2.3 具体的实施方案 (3)第三章芯片的选择和介绍 (4)3.1 芯片选择 (4)3.2 CycloneⅡ系列器件概述 (4)3.3 CycloneⅡ系列器件的下载设计 (4)第四章自动售货机的硬件电路设计 (6)4.1 Altium Designer 6.0 简述 (6)4.2 FPGA芯片主模块电路设计 (6)4.2.1电源电路 (6)4.2.2 时钟信号电路 (7)4.2.3 下载配置电路 (8)4.2.4 I/O端口引出电路 (8)4.3外围电路 (9)4.3.1 开关按键电路 (9)4.3.2 显示模块电路设计 (10)4.3.3外围电路端口电路 (11)4.4 硬件电路的总原理图和PCB图 (12)4.4.1 FPGA芯片主模块总原理图和PCB图 (12)4.4.2 外围电路总原理图和PCB图 (12)第五章硬件电路的调试 (13)5.1 电路板的测试 (13)5.1.1 外围电路测试 (13)5.1.2 FPGA主模块电路板测试 (14)5.2 程序调试 (15)结论 (19)参考文献 (20)附录 (21)致谢 (23)摘要在当今国内外电子科技高速发展的今天,FPGA已经成为当今电子设计的一个主流。

FPGA 利用它的现场可编程特性,将原来的电路板级产品集成为芯片级产品,缩小体积,缩短系统研制周期,方便系统升级,具有容量大、逻辑功能强,而且兼有高速、高可靠性的优点。

基于FPGA的自动售货机设计

基于FPGA的自动售货机设计

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。

基于FPGA的自动售货机控制系统

基于FPGA的自动售货机控制系统

基于FPGA的自动售货机控制系统摘要伴随着我国现代化进程的不断深入以及生活节奏的不断加快,如何能够快速、高效、便捷的购物也成为了商家和顾客不得不面临的一个问题。

自动售货机作为一种不同于传统的零售方式,以其不受时间地点限制、省时省力的优点,迅速的成为了人们的首选。

本课题主要是用EDA技术来实现对自动售货机控制系统的设计。

EDA技术以其特有的有开发周期短、设计成本低、运行速度快等天然优势,使开发出的产品可以迅速的投放到市场上去。

该课题主要是基于FPGA内部电路的编程设计,使用硬件描述语言(VHDL)对自动售货机控制系统进行描述,以Altera公司的EP1K30QC208-3芯片为目标器件详细阐述了自动售货机控制系统整体的设计思路以及工作原理,并且对自动收货机控制系统实现的货物信息的存储、进程控制、硬币处理、余额计算和显示功能加以仿真调试。

通过仿真调试,基于可编程器件FPGA 的自动售货机控制系统的设计基本达到了预期目标。

关键词:EDA,FPGA,自动售货机,VHDLVending machine control system based onFPGAAbstractWith the deepening of China's modernization process and the accelerating pace of life, it has become a problem for businesses and consumers to face that how to fast, efficient, convenient shopping. As a way different from the traditional retail, vending machines are not restricted by time and place, So vending machines quickly became the first choice for shopping election. The main topic is the use of EDA technology to achieve the vending machine control system design. EDA technology has a short development cycle, lower design costs, faster running speed, etc. That products can be developed rapidly to market upswing.The main topic is programming based on FPGA. Using hardware description language (VHDL) to describe the vending machine control system. Altera's EP1K30QC208-3 chip as the target device elaborated vending machine control system as well as the overall design concept works, and automatic control of receipt storing cargo information system implementation, process control, coin handling, balance calculation and display capabilities to simulation debugging. Through simulation debugging FPGA-based programmable device vending machine controller design basically achieve the desired goals.Key Words:EDA; FPGA; Vending machine; VHDL目录摘要 (1)Abstract (2)第一章引言 (1)1.1 自动售货机的发展历史 (1)1.2 自动售货机的发展现状 (1)1.3 自动售货机控制系统研究的目的和意义 (2)1.4 课题主要研究工作 (2)第二章关键技术 (3)2.1 EDA技术简介 (3)2.2 FPGA简介 (3)2.3 VHDL简介 (3)第三章系统硬件介绍 (5)3.1 KH310实验箱简单介绍 (5)3.2 时钟单元 (5)3.3 数码管显示单元 (5)第四章程序设计 (7)4.1 功能要求 (7)4.2 系统内部模块设计 (7)4.3 系统外部界面设计 (7)4.4 工作流程图 (8)4.5 系统各功能模块 (9)4.5.1 分频模块 (9)4.5.2 显示模块 (12)4.5.3 扫描模块 (14)4.5.4 主控模块 (16)第五章仿真调试 (21)5.1 顶层模块 (21)5.2 管脚分配.............................................................................................. 错误!未定义书签。

地铁自动售票机基于FPGA设计

地铁自动售票机基于FPGA设计

地铁自动售票机基于F PG A设计集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]地铁自动售票机(基于FPGA)西安电子科技大学08级集成电路设计与集成系统专业井站尹俊镖潘志友李波一功能需求1 市场目标本工程设计是基于FPGA设计一个地铁自动售票系统。

近年来,集成电路技术的迅猛发展,特别是可编程逻辑器件的高速发展,电子设计自动化EDA技术成为电子设计工程师的新宠。

然而随着城市人口的迅速增加、车辆的增多,世界各地的城市交通变得愈发拥挤,地铁成为城市交通的重要组成部分。

随着国民经济的发展,我国的地铁建设也日益成为人们日常生活中不可或缺的一部分。

作为地铁运营服务的第一道关,改善地铁已逐渐落后于时代步伐的售票系统势在必行。

本系统是结合行业管理中实际的地铁售票系统运行过程中的需求过程,经过实际的需求分析,开发出来的地铁自动售票系统。

整个系统的设计从符合操作简便快捷、灵活实用、保证稳定安全的要求出发,完成售票管理的基本过程。

2 功能定义通过本设计,正确掌握数字系统的模块划分、并能自如应用硬件描述语言描述各模块功能,以实现系统设计。

以Verilog语言和Quartue II,Modlesim为工具,实现了地铁自动售票系统。

系统划分为几个功能模块,分模块进行分析和设计,系统给出相应的设计原理图和Verilog源程序,通过仿真实现预定的功能。

本组成员参与设计的自动售票机,就其功能特点来说,可以归纳如下:1)该自动售票系统可对单价为3元、4元、5元,6元四种票售票。

2)能选择买1张或2张票;3)有1元,5元、10元,20元四个投币口。

当投入的钱币与选择的票款相等时,送出车票;若投入的钱币不够,1分钟后,退出钱币,无票送出;若投入的钱币超过票款,能自动找赎。

4)系统显示选择所选票单价面额、购买的票数、投入的钱币额及找赎的钱额。

3 应用案例在广州地铁、北京地铁、南京地铁等全国十多条城市轨道交通线路都能见到广电运通自动售票机的身影。

fpga课程设计自动售货机

fpga课程设计自动售货机

fpga课程设计自动售货机一、教学目标本课程旨在通过学习FPGA课程设计自动售货机,使学生掌握以下知识目标:1.理解自动售货机的基本工作原理和结构。

2.学习FPGA的基本设计和编程方法。

3.掌握自动售货机的控制逻辑和接口设计。

4.能够使用FPGA开发板进行基本设计和编程。

5.能够独立完成自动售货机控制逻辑的设计和实现。

6.能够对自动售货机进行调试和优化。

情感态度价值观目标:1.培养学生的创新意识和实践能力。

2.培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.培养学生的自主学习和解决问题的能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.FPGA的基本概念和设计方法。

2.自动售货机的基本工作原理和结构。

3.自动售货机的控制逻辑和接口设计。

4.FPGA编程和调试方法。

第一周:FPGA的基本概念和设计方法。

第二周:自动售货机的基本工作原理和结构。

第三周:自动售货机的控制逻辑和接口设计。

第四周:FPGA编程和调试方法。

第五周:项目实践和总结。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,包括:1.讲授法:用于讲解FPGA的基本概念和设计方法,自动售货机的基本工作原理和结构,以及控制逻辑和接口设计等理论知识。

2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生更好地理解和掌握FPGA设计和编程的方法。

3.实验法:通过动手实践,使学生能够独立完成自动售货机的控制逻辑设计和实现,并掌握FPGA编程和调试方法。

4.小组讨论法:通过分组讨论和合作,培养学生的团队合作意识和沟通能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用《FPGA设计与应用》作为主教材,辅助以相关论文和案例分析资料。

2.实验设备:准备FPGA开发板和相关实验设备,供学生进行实践操作。

3.多媒体资料:制作PPT和教学视频,用于辅助讲解和演示。

4.在线资源:提供在线编程环境和调试工具,方便学生进行自主学习和实践。

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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

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