自动售货机控制系统的设计
更新时间:2023-09-28 18:53:01 阅读量: 综合文库 文档下载
课程设计题目:自动售货机控制系统的设计
目的与任务:
(1) 进一步掌握MAX+PLUSⅡ软件的使用方法; (2) 会使用VHDL语言设计小型数字电路系统; (3) 掌握应用MAX+PLUSⅡ软件设计电路的流程; (4) 掌握自动售货机的设计方法; (5) 会使用GW48实验系统。
内容和要求:
设计一个简易的自动售货机,它能够完成钱数处理、找零、显示、退币等功能。 (1)用3个键表示3种钱,再用3个键表示3种物品。
(2)用2个数码管显示输入的钱数,再用2个数码管显示所找的钱数,以元为单位。 (3)买东西时,先输入钱,用数码管显示钱数,再按物品键,若输入的钱数大于物品
的价格,用数码管显示所找的钱数,并用发光二极管表示购买成功。
(4)若输入的钱数少于物品的价格,用数码管显示退出的钱数,并用发光二极管表示
购买失败。
设计内容(原理图以及相关说明、调试过程、结果)
一、 系统设计方案
根据系统要求,系统的组成框图如图1所示。
时钟 分频器 钱数输入 控制器 商品选择 译码显示 图1 系统组成框图
系统按功能可分为分频模块、控制模块和译码输出模块。
(1)分频模块的作用是获得周期较长的时钟信号,便于操作,且不会产生按键抖动的现象。其原理是定义两个中间信号Q、DIV_CLK,Q在外部时钟CLK的控制下循环计数,每当计数到一个设定的值时DIV_CLK的值翻转,最后将DIV_CLK赋给NEW_CLK即可,改变设定值可改变分频的大小。
(a2)控制模块是这个系统的核心模块,它具有判断按键、计算输入钱数总和、计算找零、控制显示四个作用。它的工作原理是每当时钟上升沿到来时,判断哪个按键按下,若按下的是钱数键,则将钱数保存于中间信号COIN,若下次按下的仍是钱数键,COIN的值则加上相应的值并显示于数码管;当物品键按下时,则将COIN的值与物品 价格进行比较,然后控制找零。
(3)由于钱数可能大于9,所以译码显示模块的作用就是将钱数译码后用两个数码管显示,这样方便观察。
根据各个功能模块的功能并进行整合,可得到一个完整的自动售货机系统的整体组装设计原理图,如图2所示。
图2 设计原理图
ARCHITECTURE BEHAVE OF CLKGEN IS
SIGNAL Q:INTEGER RANGE 0 TO 14999; SIGNAL DIVCLK: STD_LOGIC; BEGIN
PROCESS(CLK) BEGIN
IF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN IF Q < 14999 THEN Q <=Q+1; ELSE DIVCLK <= NOT DIVCLK;Q <=0; END IF; END IF; END PROCESS;
NEWCLK <= DIVCLK; END BEHAVE;
(2) 自动售货机控制器源程序( 3种钱数为1元、2元、5元;
3种物品的价格为2元、5元、10元 LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY SHOUHUOJI IS
P ORT ( CLK: IN STD_LOGIC;
)
COIN1: IN STD_LOGIC; --1元信号 COIN2: IN STD_LOGIC; --2元信号 COIN3: IN STD_LOGIC; --5元信号 PRICE1: IN STD_LOGIC; --2元商品 PRICE2: IN STD_LOGIC; --5元商品
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