《电子设计自动化（EDA）技术》课程设计报告题目: 自动售货机控制系统
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完成时间: 年月日
一、课程设计题目、内容与要求………………………………………
1、设计题目……………………………………………………………
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2、具体要求……………………………………………………………
二、系统设计……………………………………………………………
1、设计思路…………………………………………………………
2 、系统原理（包含：框图等阐述）与设计说明等内容
三、系统实现……………………………………………………………注：此部分阐述具体实现，包含主要逻辑单元、模块、源代
；
码等内容
四、系统仿真…………………………………………………………
五、硬件验证（操作）说明………………………………………………
六、总结………………………………………………………………
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七、参考书目…………………………………………………………
一、课程设计题目、内容与要求
1、设计题目
自动售货机控制系统
2、)
3、具体要求
设计一个模拟自动售货机的逻辑控制电路
1、它有两个投币口分别为一元投币口和五角投币口。
2、每次只能投入一枚一元或五角硬币。
3、投入一元五角硬币后机器自动给出一瓶矿泉水。
4、投入两元硬币后，在给出一瓶矿泉水的同时找回一枚五角的硬币
二、系统设计
1、设计思路
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根据设计要求可以对售货机的基本功能进行确定。它应该能够区分一元和五角硬币，并且能够对投入的货币进行累加。当所投币值达到商品售价。就自动送出商品。因为题目要求只有一种商品并且其售价为一元五。根据这一特殊点可设计方案如下：用两个开关分别模拟投入一元和五角硬币时产生的信号，高电平有效。用两颗LED分别模拟售出商品和找钱信号，灯亮有效。具体功能实现如下：1、连续两次将IN-YUAN置1，则OUT灯会亮，且ZHAOQIAN也会亮。表示买一元五的矿泉水，投了两元钱，则售出商品，找回五角零钱。2、连续三次将IN-JIAO 置1，则OUT灯会亮，而ZHAOJIAN不会亮。表示买一元五的矿泉水，当所投钱币达到一元五时就自动售出商品，完成交易。3、分别将IN-YUAN，IN-JIAO置1，则OUT灯会亮，而ZHAOJIAN不会亮。原理同2。
2、系统原理
自动售货机的所有信号均由同步时钟信号clk的正边沿触发。由于售货机的硬币接受器一般是一个机械设置装置，投币时产生的信号要比同步信号clk要慢得多，一般可持续好几个周期，必须对投币输入信号进行处理，使每一次投币时在clk脉冲周期内只能产生一个脉冲作为功能控制模块的投币驱动信号。因此可将该系统分为两个模块。
Shuru SHJ_CTRL
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（图一）自动售货机控制系统各模块连接图
自动售货机控制系统模块之间连接如图一所示，其中“shuru”为投币输入信号处理模块，它是利用D触发器和几个门电路组成的一个简单时序逻辑电路。主要起到对输入信号进行存储和延时的作用。其输出信号作为功能控制模块“SHJ_CTRL”的输入驱动信号。功能控制模块“SHJ_CTRL”则用VHDL语言实现。它主要起到对输入信号进行分析处理的作用。是整个系统的核心。其中，OUT为自动售货机的矿泉水输出信号，ZHAOQIAN为找钱输出信号。
三、系统实现
1、功能控制模块
1）自动售货机控制功能的状态描述
取投币信号为输入逻辑变量，投入一枚一元硬币时用A=1表示，未投入时A=0。投入一枚五角硬币用B=1表示，未投入时B=0。给出矿泉水和找钱为两个输出变量，分别用Z和Y表示，给出矿泉水时Z=1，不给时Z=0，找回一枚五角硬币时Y=1，不找时Y=0。
根据上面的功能描述，可用三个状态S0，S1，S2表示，未投币前的初始状态为S0，投入五角硬币以后为S1，投入一元硬币后(包括投入一枚一元硬币和投入两枚五角硬币的情况)为S2，再投入一枚五角硬币后电路返回S0，同时输出为Z=1，Y=0；如果投入的是一枚一元硬币，则电路也应能返回S0，同时输出为Z=1，Y=1。根据上面的分析可得到状态转换图如图二所示。
,
00/00
&
图二
2）自动售货机功能控制模块的VHDL实现
根据上面所示的状态转换图，用VHDL语言中的CASE_WHEN 结构和IF_THEN_ELSE语句实现控制功能，源程序如下：
LIBRARY IEEE;
USE
ENTITY shj_ctrl IS
PORT(A,B:IN STD_LOGIC;
}
clk:IN STD_LOGIC;
Z,Y:OUT STD_LOGIC);
END shj_ctrl ;
ARCHITECTURE beha OF shj_ctrl IS
TYPE states IS(S0,S1,S2);
SIGNAL state:states;
SIGNAL X:STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);
}
BEGIN
X<=A&B;
PROCESS(x,state)
BEGIN
IF rising_edge(clk) THEN
CASE state IS
WHEN S0=>Z<='0';Y<='0';
IF(X="01")THEN
~
state<=s1;
ELSIF(X="10")THEN
state<=s2;
ELSE
state<=s0;
END IF;
