自动售饮料机设计

现代电路与系统设计自动售饮料机设计自动售饮料机设计1设计要求的提出和功能的构想12该饮料机能识别05元和10元两种硬币；售出3种不同价格的饮料，饮料价格分别为25元、30元和35元；具有找零功能；购买者能自主选择所购买的饮料；饮料机在每卖出一次饮料后能自动复位。因为饮料的价格最高为35元，所以设计饮料机最多可接受40元的硬币。2分析设计要求并画出原始状态图该自动售饮料机设有一个投币孔，通过传感器来识别两种硬币，给出两个不同的信号。在此用HALF_DOLLAR和ONE_DOLLAR分别表示投入05元和10元硬币后电路接收到的两个信号；三个饮料选择按键CHOOSE01表示选择价格为25元的饮料，CHOOSE10表示选择价格为30元的饮料，CHOOSE11表示选择价格为35元的饮料；REST表示复位按键；有2个输出口分别为饮料出口DISPENSE和找零出口OUT1；用S0表示初始状态，S1表示投入05元硬币时的状态，S2表示投入10元硬币时的状态，S3表示投入15元硬币时的状态，S4表示投入20元时的状态；CLK表示时钟信号；机器最多接受的钱币为40元。当投入的钱币到达25元或高于25元时机器处于开始出售饮料的状态。当到达25元时如果选择购买25元的饮料CHOOSE01则系统给出一个饮料，即DISPENSE为高电平一次。如果投入的钱币到达30元并且选择购买25元的饮料则系统显示给出一个饮料并找出1枚05元的硬币，即DISPENSE为高电平一次OUT1为高电平一次。如果选择购买30元的饮料CHOOSE10，则系统显示给出一个30元的饮料，即饮料输出信号DISPENSE为高电平一次。依次类推。图11为本次设计所构想的状态图。图11状态图3程序设计根据上述对自动售饮料机逻辑状态的分析，编写程序如下LIBRARYIEEEUSEIEEESTD_LOGIC_1164ALLUSEIEEESTD_LOGIC_UNSIGNEDALLENTITYSTMCH1ISPORTCLK,RST,HALF_DOLLAR,ONE_DOLLARINSTD_LOGICCHOOSEINSTD_LOGIC_VECTOR1DOWNTO0OUT1,DISPENSEOUTSTD_LOGICENDSTMCH1状态2状态1状态4状态3购买01投入05元投入05元投入10元投入05元投入05元投入05元投入10元投入10元状态5状态6状态7状态8投入05元不购买01购买11购买10不购买11不购买10投入10元投入10元投入10元投入元ARCHITECTUREBEHAVEOFSTMCH1ISTYPESTATE_VALUESISS0,S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7SIGNALSTATE,NEXT_STATESTATE_VALUESBEGINPROCESSCLK,RSTBEGINIFRST1THENSTATEIFHALF_DOLLAR1THENNEXT_STATEIFHALF_DOLLAR1THENNEXT_STATEIFHALF_DOLLAR1THENNEXT_STATEIFHALF_DOLLAR1THENNEXT_STATEIFHALF_DOLLAR1THENIFCHOOSE“01“THENDISPENSEIFCHOOSE“01“THENDISPENSEIFCHOOSE“01“THENDISPENSEIFCHOOSE“11“THENDISPENSE1ELSENEXT_STATES7ENDIFENDCASEENDPROCESSENDBEHAVE4仿真波形分析根据投币信息和购买类型的不同组合，会产生很多种输出波形。在此仅以几种典型情况为例，给出其仿真波形。如下图45为当选择购买25元的饮料并投入三枚10元的硬币时的波形。由图可以看到当投入30元时，DISPENSE（饮料机的饮料输出端）给出高电平一次，也就是系统给出一个价值25元的饮料和OUT1（找零的输出端）为高电平一次，即给出05元的硬币一枚。图45投两枚1元硬币购买饮料1时的波形如下图46所示为当选择饮料2，即价格为30元的饮料时，投入两枚30元的硬币时所出现的波形。因为价格和所投入的钱币相同，所以找零为零，只给出一个价格为30元的饮料，即DISPENSE在上升沿到来时变为高电平一次。图46投三枚1元硬币购买饮料2时的波形如图47所示为当选择饮料3时，并投入4枚10元的硬币时的波形图。在这时机器应该给出1个价格为35元的饮料的同时给出一枚05元的硬币。在图中我们看到当投入4枚一元的硬