HDL(Verilog)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121姓名吴涛学号06122485第一章系统设计11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、15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21自动售货机状态描述判断开关被按下的个数N。若N2表示所选本次选择无效，返回初始状态；若N1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05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，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21所示22详细状态描述221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。222选商品状态分别有价格为05元、1元、15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。223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05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。224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31程序总流程图32程序MODULESELLERCLK,RST,DIS_MONY,BTN_OK,BTN_MON,BTN_SELL,LED_WARN,LED,BEEPINPUTCLK,RST,BTN_OKINPUT20BTN_MON/选择放入的钱INPUT30BTN_SELL/选择商品BBT_5,GZ_10,KQS_15,KL_20OUTPUT30LED/LED_5,LED_10,LED_15,LED_20OUTPUTLED_WARN/钱不足，指示灯OUTPUT100DIS_MONY/数码管显示投入面值，DIA_MONY108COM位选,DIS_MONY70段码OUTPUTBEEPINTEGERRREGCLK_500HZREG30LED/LED_5,LED_10,LED_15,LED_20REGLED_WARN/警告放入钱不足REG100DIS_MONYREG310COUNTERREG90PRICE,PRICE_ALLREG10FLAG2B00/数码管显示标志位REGBEEP0PARAMETERCOUNT125D10000/分频使数码管显示稳定/ALWAYSPOSEDGECLKBEGINIFCOUNTER0BEGINCOUNTERCOUNT1CLK_500HZCLK_500HZENDELSECOUNTERCOUNTER1ENDALWAYSNEGEDGERSTORPOSEDGECLKBEGINIFRST0BEGINLED4B0000/LED灭PRICE_ALL0/价格清零LED_WARN0PRICE0BEEP0ENDELSEBEGIN/三种面值共8种组合/CASEBTN_MON3B001BEGINPRICE_ALL5END3B010BEGINPRICE_ALL10END3B100BEGINPRICE_ALL50END3B011BEGINPRICE_ALL15END3B101BEGINPRICE_ALL55END3B110BEGINPRICE_ALL60END3B111BEGINPRICE_ALL65ENDDEFAULTBEGINPRICE_ALL0ENDENDCASECASEBTN_SELL4B0001BEGINPRICE5END4B0010BEGINPRICE10END4B0100BEGINPRICE15END4B1000BEGINPRICE20ENDDEFAULTBEGINPRICE0ENDENDCASEIFBTN_OK1BEGINIFPRICE_ALLPRICE/放入钱不足BEGINLED_WARN1PRICE0ENDELSEBEGIN/金钱足够PRICE_ALLPRICE_ALLPRICEBEEP1CASEPRICE/LED灯显示货物卖出5BEGINLED4B0001END10BEGINLED4B0010END15BEGINLED4B0100END20BEGINLED4B1000ENDENDCASEENDENDELSEBEEP0ENDEND/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/ALWAYSPOSEDGECLK_500HZBEGINCASEFLAG2B00BEGINRPRICE_ALL10CASER0BEGINDIS_MONY11B111_0011_1111END1BEGINDIS_MONY11B111_0000_0110END2BEGINDIS_MONY11B111_0101_1011END3BEGINDIS_MONY11B111_0100_1111END4BEGINDIS_MONY11B111_0110_0110END5BEGINDIS_MONY11B111_0110_1101END6BEGINDIS_MONY11B111_0111_1101END7BEGINDIS_MONY11B111_0000_0111END8BEGINDIS_MONY11B111_0111_1111END9BEGINDIS_MONY11B111_0110_1111ENDENDCASEFLAG2B01END2B01BEGINRPRICE_ALL/10CASER0BEGINDIS_MONY11B110_1011_1111END1BEGINDIS_MONY11B110_1000_0110END2BEGINDIS_MONY11B110_1101_1011END3BEGINDIS_MONY11B110_1100_1111END4BEGINDIS_MONY11B110_1110_0110END5BEGINDIS_MONY11B110_1110_1101END6BEGINDIS_MONY11B110_1111_1101END7BEGINDIS_MONY11B110_1000_0111END8BEGINDIS_MONY11B110_1111_1111END9BEGINDIS_MONY11B110_1110_1111ENDENDCASEFLAG2B00ENDENDCASEEND/数码管段码表/FUNCTION70LED7INPUT30DIS_INPUTBEGINCASEDIS_INPUT0LED78B0011_11111LED78B0000_01102LED78B0101_10113LED78B0100_11114LED78B0110_01105LED78B0110_11016LED78B0111_11017LED78B0000_01118LED78B0111_11119LED78B0110_1111DEFAULTLED78B0011_1111ENDCASEENDENDFUNCTIONENDMODULE第四章结果与讨论41实验调试411调试步骤运行QUARTUSII软件，新建工程。建立文本文件VERILOGHDLFILE。在文件中写入程序。保存，编译。分配管脚。保存，编译。将生成的SOF文件写入FPGA试验箱中。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。412实验现象选择买05元的商品，投5元的金额，调试现象如下选择05元商品数码管显示05，再选择一种商品，数码管显示清零，重新进行商品选择。按下5元投币键，对应数码管显示50。按下确认购买开关，找零时，对应数码管显示45，蜂鸣器响，对应05元商品的LED灯亮。选择15元的商品，投1元的金额，调试现象如下选择15元的商品，对应数码管显示15。按下1元的投币键，对应数码管显示1。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）。42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