狀態(tài)機自動售貨機

2023/9/2#1狀態(tài)機設計--自動售貨機2023/9/2#2

狀態(tài)機(StateMachine)是一類很重要的時序電路，是很多數(shù)字電路的核心部件，是大型電子設計的基礎。狀態(tài)機相當于一個控制器，它將一項功能的完成分解為若干步，每一步對應于二進制的一個狀態(tài)，通過預先設計的順序在各狀態(tài)之間進行轉換，狀態(tài)轉換的過程就是實現(xiàn)邏輯功能的過程。狀態(tài)機設計

--自動售貨機2023/9/2#3圖1一般狀態(tài)機結構框圖

2023/9/2#4

要求：貨物單價1.5元，有1元和0.5元兩種硬幣，每次投入一枚硬幣，機器能找零。自動售貨機2023/9/2#5狀態(tài)機設計

--自動售貨機狀態(tài)轉換圖2硬件驗證測試4需求分析31編程及仿真332023/9/2#61、需求分析貨物單價：1.5元兩種硬幣：1元或0.5元每次可投入一枚硬幣可以輸出貨物也可能找零投幣口找零口出貨口自動售貨機的VHDL設計。要求：2023/9/2#71、需求分析貨物單價：1.5元兩種硬幣：1元或0.5元每次可投入一枚硬幣可以輸出貨物也可能找零自動售貨機的VHDL設計。要求：三種輸入：0元0.5元1元五種狀態(tài)已投入0元已投入0.5元已投入1元已投入1.5元已投入2元S0S1S2S3S4三種輸出：無輸出有貨物，無找零有貨物，并找零000110IN1Y0010112023/9/2#82、狀態(tài)轉換圖IN1狀態(tài)/YS0/00S2/00S3/10S1/00S4/1100000100000001010110101010102023/9/2#92、狀態(tài)轉換圖IN1狀態(tài)/YS0/00S2/00S3/10S1/00S4/1100000100000001010110101010102023/9/2#103、編程及仿真實體結構體2023/9/2#113、編程及仿真IN1CLKYZDLIBRARYIEEE;USEIEEE.std_logic_1164.ALL;ENTITYZDISPORT(clk,RST:IN

std_logic;

IN1:INstd_logic_vector(1DOWNTO0);Y:OUT

std_logic_vector(1DOWNTO0));ENDZD;RST實體2023/9/2#123、編程及仿真結構體2023/9/2#133、編程及仿真ARCHITECTUREbeOFZDIS……BEGIN

reg:PROCESS(RST,clk)--時序進程 BEGIN

…… Endprocess; com:PROCESS(current_state,IN1)--組合進程 BEGIN

…… Endprocess;ENDbe;IFRST='1'THENcurrent_state<=S0;ELSIFclk'eventandclk='1’THENcurrent_state<=next_state;ENDIF;CASEcurrent_stateISWHENS0=>WHENS1=>WHENS2=>WHENS3=>WHENS4=>ENDCASE;Y<="00";IFIN1=“00”THENnext_state<=S0；

ELSIFIN1="01"THENnext_state<=S1; ELSIFIN1="10"THENnext_state<=S2;ENDIF;TYPEfsm_stIS(S0,S1,S2,S3,S4);

SIGNALcurrent_state,next_state:fsm_st;2023/9/2#143、編程及仿真ARCHITECTUREbeOFZDISTYPEfsm_stIS(S0,S1,S2,S3,S4);SIGNALcurrent_state,next_state:fsm_st;BEGINreg:PROCESS(RST,clk)BEGINIFRST='1'THENcurrent_state<=S0;ELSIFclk'eventandclk='1‘THENcurrent_state<=next_state;ENDIF;ENDPROCESS;com:PROCESS(current_state,IN1)BEGINCASEcurrent_stateISWHENS0=>Y<="00";IFIN1="00"THENnext_state<=S0;ELSIFIN1="01"THENnext_state<=S1;ELSIFIN1="10"THENnext_state<=S2;ENDIF;2023/9/2#15WHENS1=>Y<="00";IFIN1=“00”THENnext_state<=S1；

ELSIFIN1="01"THENnext_state<=S2;ELSIFIN1="10"THENnext_state<=S3;ENDIF;WHENS2=>Y<="00";IFIN1=“00”THENnext_state<=S2；

ELSIFIN1="01"THENnext_state<=S3;ELSIFIN1="10"THENnext_state<=S4;ENDIF;WHENS3=>Y<="10";IFIN1=“00”THENnext_state<=S0；

ELSIFIN1="01"THENnext_state<=S1;ELSIFIN1="10"THENnext_state<=S2;ENDIF;3、編程及仿真WHENS4=>Y<="11";IFIN1="00"THENnext_state<=S0;

ELSIFIN1="01"THENnext_state<=S1;ELSIFIN1="10"THENnext_state<=S2;ENDIF;ENDCASE;ENDPROCESS;ENDbe;

2023/9/2#163、編程及仿真編程2023/9/2#173、編程及仿真仿真2023/9/2#183、編程及仿真結果分析2023/9/2#194、硬件驗證測試找零貨物0.5元