HDL Verilog 课程设计报告 自动售货机.docx
《HDL Verilog 课程设计报告 自动售货机.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《HDL Verilog 课程设计报告 自动售货机.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
HDLVerilog课程设计报告自动售货机
VerilogHDL课程设计报告
实验名称：
基于VerilogHDL的自动售货机
指导老师:
王冠军
班级：
信科12-1
姓名：
吴涛
学号：
06122485
第一章系统设计
1.1系统设计
（1）用四个发光二极管分别模拟售出价值为5角、1元、1.5元和2元的小商品，购买者可以通过开关选择任意一种标价中的小商品。
（2）灯亮时表示该小商品售出。
（3）用开关分别模拟5角、1元硬币和5元纸币投入，可以用几只发光二极管（或数码管）分别代表找回剩余的硬币。
（4）每次只能售出一种小商品，当所投硬币达到或超过购买者所选面值时，售出货物并找回剩余的硬币，回到初始状态；
（5）当所投硬币值不足面值时，可通过一个复位键退回所投硬币，回到初始状态。
第二章详细设计
2.1自动售货机状态描述
判断开关被按下的个数N。
若N>=2表示所选本次选择无效，返回初始状态；若N=1则显示所选商品，并继续执行下面的流程。
3个开关分别代表三种商品。
4个开关分别代表投入0.5元，1元，2元，5元，统计投入总额。
投入总额与商品价格做比较，如果总额<商品价格，退钱并返回初始状态如果总额>=商品价格，则继续执行下面的程序。
找零=总额-商品价格，数码管显示找零金额。
状态图如图2.1所示：
2.2详细状态描述
2.2.1初始状态
各变量都设置为零，按下rst键后，一切恢复到初始状态。
2.2.2选商品状态
分别有价格为0.5元、1元、1.5元和2元的商品，每次选择商品前，设置一个标志位btn_sell表示选择商品状态。
此自动售货机每一次售货时只能一次选择一种商品，当同时选择两种以上时，选择商品无效，数码管显示清零，重新进行商品选择。
选择商品后，数码管显示所选商品价格。
2.2.3投币状态
当选好商品后，开始投币。
同样有一标志位btn_price表示投币金额。
投币口只接受三种面值的钱币0.5元、1元和5元，可以同时投入多种面值钱币。
投完币后，先有一个确认买商品的过程，若投了币但又不购买商品了，就将全部投币金额退回；若确认购买商品，则进入下一状态——找零状态。
2.2.4找零状态
投完币，并确认购买商品后，进入找零状态。
首先要将所投的金额与所选商品的价格做比较，若所投金额小于商品价格，则退回所投钱币；若大于等于商品价格，则两者做差，得到需要找零的钱。
第三章软件设计
3.1程序总流程图
3.2程序
moduleseller（clk,rst,dis_mony,btn_ok,btn_mon,btn_sell,led_warn,led,beep）;
inputclk,rst,btn_ok;
input[2:
0]btn_mon;//选择放入的钱
input[3:
0]btn_sell;//选择商品bbt_5,gz_10,kqs_15,kl_20
output[3:
0]led;//led_5,led_10,led_15,led_20
outputled_warn;//钱不足，指示灯
output[10:
0]dis_mony;//数码管显示投入面值，dia_mony[10:
8]=com位选,dis_mony[7:
0]=段码
outputbeep;
integerr;
regclk_500Hz;
reg[3:
0]led;//led_5,led_10,led_15,led_20
regled_warn;//警告放入钱不足
reg[10:
0]dis_mony;
reg[31:
0]counter;
reg[9:
0]price,price_all;
reg[1:
0]flag=2'b00;//数码管显示标志位
regbeep=0;
parameterCOUNT1=25'd10000;
/*分频使数码管显示稳定*/
always@（posedgeclk）
begin
if（counter==0）
begin
counter<=COUNT1;
clk_500Hz<=~clk_500Hz;
end
else
counter<=counter-1;
end
always@（negedgerstorposedgeclk）
begin
if（rst==0）
begin
led=4'b0000;//LED灭
price_all=0;//价格清零
led_warn=0;
price=0;
beep=0;
end
else
begin/*三种面值共8种组合*/
case（btn_mon）
3'b001:
beginprice_all=5;end
3'b010:
beginprice_all=10;end
3'b100:
beginprice_all=50;end
3'b011:
beginprice_all=15;end
3'b101:
beginprice_all=55;end
3'b110:
beginprice_all=60;end
3'b111:
beginprice_all=65;end
default:
beginprice_all=0;end
endcase
case（btn_sell）
4'b0001:
beginprice=5;
end
4'b0010:
beginprice=10;
end
4'b0100:
beginprice=15;
end
4'b1000:
beginprice=20;
end
default:
beginprice=0;
end
endcase
if（btn_ok==1）
begin
if（price_allbegin
led_warn=1;
price=0;
end
else
begin//金钱足够
price_all=price_all-price;
beep=1;
case（price）//LED灯显示货物卖出
5:
beginled=4'b0001;end
10:
beginled=4'b0010;end
15:
beginled=4'b0100;end
20:
beginled=4'b1000;end
endcase
end
end
else
beep=0;
end
end
/*分频后将时钟给数码管，数码管分别显示放入钱的多少、商品价格*/
always@（posedgeclk_500Hz）
begin
case（flag）
2'b00:
begin
r=price_all%10;
case（r）
0:
begindis_mony=11'b111_0011_1111;end
1:
begindis_mony=11'b111_0000_0110;end
2:
begindis_mony=11'b111_0101_1011;end
3:
begindis_mony=11'b111_0100_1111;end
4:
begindis_mony=11'b111_0110_0110;end
5:
begindis_mony=11'b111_0110_1101;end
6:
begindis_mony=11'b111_0111_1101;end
7:
begindis_mony=11'b111_0000_0111;end
8:
begindis_mony=11'b111_0111_1111;end
9:
begindis_mony=11'b111_0110_1111;end
endcase
flag=2'b01;
end
2'b01:
begin
r=price_all/10;
case（r）
0:
begindis_mony=11'b110_1011_1111;end
1:
begindis_mony=11'b110_1000_0110;end
2:
begindis_mony=11'b110_1101_1011;end
3:
begindis_mony=11'b110_1100_1111;end
4:
begindis_mony=11'b110_1110_0110;end
5:
begindis_mony=11'b110_1110_1101;end
6:
begindis_mony=11'b110_1111_1101;end
7:
begindis_mony=11'b110_1000_0111;end
8:
begindis_mony=11'b110_1111_1111;end
9:
begindis_mony=11'b110_1110_1111;end
endcase
flag=2'b00;
end
endcase
end
/*数码管段码表*/
function[7:
0]led7;
input[3:
0]dis_input;
begin
case（dis_input）
0:
led7=8'b0011_1111;
1:
led7=8'b0000_0110;
2:
led7=8'b0101_1011;
3:
led7=8'b0100_1111;
4:
led7=8'b0110_0110;
5:
led7=8'b0110_1101;
6:
led7=8'b0111_1101;
7:
led7=8'b0000_0111;
8:
led7=8'b0111_1111;
9:
led7=8'b0110_1111;
default:
led7=8'b0011_1111;
endcase
end
endfunction
endmodule
第四章结果与讨论
4.1实验调试
4.1.1调试步骤
①运行QuartusII软件，新建工程。
②建立文本文件VerilogHDLFile。
在文件中写入程序。
保存，编译。
③分配管脚。
保存，编译。
④将生成的.sof文件写入FPGA试验箱中。
⑤根据要求选择几种买东西的可能情况，在实验箱上实验，观察记录结果。
4.1.2实验现象
⑴选择买0.5元的商品，投5元的金额，调试现象如下：
①选择0.5元商品数码管显示0.5，再选择一种商品，数码管显示清零，重新进行商品选择。
②按下5元投币键，对应数码管显示5.0。
③按下确认购买开关，找零时，对应数码管显示4.5，蜂鸣器响，对应0.5元商品的LED灯亮。
⑵选择1.5元的商品，投1元的金额，调试现象如下：
①选择1.5元的商品，对应数码管显示1.5。
②按下1元的投币键，对应数码管显示1。
③找零显示1元，退回所投的钱，表示警告的LED灯亮（交易不成功）。
4.2结果与分析
调试过程中出现的问题及原因：
（1）本程序定义了函数，注意函数结构的定义以及函数的调用（函数不能作为单独的语句进行调用）。
（2）在编写完程序之后，编译运行成功后，注意数码管管脚的连接，参考实验指导书。
（3）后面一切正常后，但是仍然出不了正确的结果，经过和同学的相互讨论，才发现按钮按下是0，悬空是1。
最后及时发现并得出了正确的实验结果。
第五章总结
经过几次实验，让我对VerilogHDL有了很深刻的认识，从刚开始接触EDA到现在的
VerilogHDL的学习，让我对这些硬件描述语言有了进一步的理解。
这些语言和c++，java
软件编程语言比起来都简单的多，所以也很容易上手。
实验刚开始，老师首先让我们自己通过输入书上的源程序来熟悉VerilogHDL，后面就
慢慢加大难度，逐渐深入的了解VerilogHDL。
我刚开始选择了出租车计价器，后来由于
时间原因，没有成功。
后来和同学讨论做自动售货机，这个题目相对简单，没有很复杂的
模块设计，甚至没有多模块设计，只需要调用函数和使用过程赋值语句就行了。
经过不断
的试终于在实验结束前做完了。
感谢几节课的实验让我对VerilogHDL有了深入的理解！
升级会员 