自動(dòng)售賣機(jī)-核心控制模塊設(shè)計(jì)

1、FPGA/CPLD應(yīng)用技術(shù)應(yīng)用技術(shù)溫國(guó)忠溫國(guó)忠 、余菲、曾啟明、余菲、曾啟明晏凱、劉俐晏凱、劉俐自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)核心控制模塊設(shè)計(jì)核心控制模塊設(shè)計(jì)曾啟明曾啟明 博士博士電子郵件：電子郵件：電話：電話心控制模塊控制三個(gè)狀態(tài)，分別是“等待投幣狀等待投幣狀態(tài)態(tài)”、“等待買貨狀態(tài)等待買貨狀態(tài)”、“出貨、退幣狀態(tài)出貨、退幣狀態(tài)”。核心控制模塊設(shè)計(jì)1. 系統(tǒng)復(fù)位以后，進(jìn)入“等待投幣狀態(tài)”，此時(shí)數(shù)碼管輸出全部為0，而指示燈也輸出為“00”；2. 等待狀態(tài)下，輸入投幣按鍵：5元、10元、15元，就會(huì)跳轉(zhuǎn)到下一個(gè)狀態(tài)，稱之為“等待買貨狀態(tài)”；3. 在“等待買貨狀態(tài)”下，數(shù)碼管

2、輸出投幣的金額，指示燈仍然輸出“00”。在這個(gè)狀態(tài)下，如果輸入了購(gòu)物按鍵，包括購(gòu)買3元、6元、10元、17元的貨物，就會(huì)跳轉(zhuǎn)到下一個(gè)狀態(tài)，稱之為“出貨、退幣狀態(tài)”。4. 如果投幣金額充足，七段數(shù)碼管輸出找零的金額，“金額充足指示燈”亮起，如果投幣金額不足，七段數(shù)碼管輸出零，“余額不足指示燈”亮起。5. 這個(gè)狀態(tài)下，如果按下“出貨、退幣按鍵”則系統(tǒng)恢復(fù)到“等待投幣狀態(tài)”，表示售貨完成。關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)思路狀態(tài)代碼狀態(tài)含義2b00等待投幣狀態(tài)2b01等待買貨狀態(tài)2b10出貨、退幣狀態(tài)根據(jù)前面已經(jīng)設(shè)計(jì)好的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，對(duì)所有的狀態(tài)進(jìn)行編碼設(shè)計(jì)。由于系統(tǒng)包括三個(gè)狀態(tài)，因此可以設(shè)計(jì)兩位寄存器來(lái)對(duì)所有的狀態(tài)進(jìn)行編碼

3、。下面按照三個(gè)狀態(tài)逐一分析狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，以及輸出如何。按照系統(tǒng)要求，有8個(gè)按鍵輸入，首先定義每個(gè)按鍵的具體含義，如下表所示。 0號(hào)1號(hào)2號(hào)3號(hào)4號(hào)5號(hào)6號(hào)7號(hào)投幣5元投幣10元投幣20元購(gòu)買3元物品購(gòu)買6元物品購(gòu)買10元物品購(gòu)買17元物品出貨、退幣核心控制模塊接口定義信號(hào)名I/O位寬含義rstI1系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)clk1I1分頻后周期為0.001s-0.0001s的時(shí)鐘輸出ledO88個(gè)LED數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)displayO8七段數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)key_sI8矩陣按鍵輸入module state( rst, clk1, led, display, key_s );input rst;input

4、clk1;output 7:0 led; /8個(gè)LEDS輸出output7:0 display; /七段數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)輸出input7:0 key_s; /按鍵數(shù)據(jù)輸入/+reg 1:0 zhishi_led; /2位指示燈，指示是否金額充足或者缺錢reg 7:0 display; /七段數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)reg 1:0 state; /狀態(tài)寄存器/+/輸出指示燈到外部LED的低兩位上面assign led=6b0,zhishi_led;/狀態(tài)機(jī)always (posedge clk1 )if (rst=1b1) /如果復(fù)位管腳按下 begin display =8b00000000; /七段數(shù)碼

5、管顯示數(shù)據(jù) state =2b00; /狀態(tài)寄存器 zhishi_led =2b00; /2位指示燈，指示是否金額充足或者缺錢end代碼 (1/5)else begincase(state) 2b00: begin /等待投幣狀態(tài)if(key_s0=1b1) /如果按鍵0按下，投入了5元 begin state = 2b01;/狀態(tài)將切換到等待買貨狀態(tài) display = 8d5;/顯示投入了5元 zhishi_led = 2b00;/指示燈不亮 end else if(key_s1=1b1) /如果按鍵1按下，投入了10元 begin state = 2b01;/狀態(tài)將切換到等待買貨狀態(tài) d

6、isplay = 8d10;/顯示投入了10元 zhishi_led = 2b00;/指示燈不亮 end else if(key_s2=1b1) /如果按鍵2按下，投入了20元 begin state = 2b01;/狀態(tài)將切換到等待買貨狀態(tài) display = 8d20;/顯示投入了10元 zhishi_led = 2b00;/指示燈不亮 end end 代碼 (2/5)2b01: begin/等待買貨狀態(tài)if(key_s3=1b1) /購(gòu)買了3元的貨物 begin state = 2b10;/狀態(tài)將切換到等待出貨狀態(tài) if(display8d3)/如果投幣金額不足 begin displa

7、y= 8d0;/顯示余額為0 zhishi_led=2b10;/代表余額不足，只能退幣 end else begin/如果投幣金額足 display= display-8d3;/顯示余額 zhishi_led = 2b01;/代表金額充足可以出貨 end end代碼 (3/5)if(key_s4=1b1) /購(gòu)買了6元的貨物 begin state = 2b10;/狀態(tài)將切換到等待出貨狀態(tài) if(display8d6) /如果投幣金額不足 begin display= 8d0; /顯示余額為0 zhishi_led=2b10;/代表余額不足，只能退幣 end else begin /如果投幣金

8、額足 display= display-8d6;/顯示余額 zhishi_led = 2b01; /代表金額充足可以出貨 end endif(key_s5=1b1) /購(gòu)買了10元的貨物begin state = 2b10; /狀態(tài)將切換到等待出貨狀態(tài) if(display8d10) /如果投幣金額不足 begin display= 8d0; /顯示余額為0zhishi_led=2b10; /代表余額不足，只能退幣end else begin /如果投幣金額足display= display-8d10; /顯示余額 zhishi_led = 2b01; /代表金額充足可以出貨 endend代碼 (4/5)if(key_s6=1b1) /購(gòu)買了17元的貨物begin state = 2b10; /狀態(tài)將切換到等待出貨狀態(tài) if(display8d17) /如果投幣金額不足 begin display= 8d0;/顯示余額為0 zhishi_led=2b10; /代表余額不足，只能退幣 end else begin /如果投幣金額足 display= display-8d17; /顯示余額 zhishi_led = 2b01; /代表金額充足可以出貨 end endend 2b10: begin/出貨、退幣狀態(tài)if