自动售货机系统(以此为准).docVIP

硬件系统课程设计 题 目： 自动售货机 学 生 姓 名： 孙偏偏 专 业： 计算机科学与技术（师范） 学 号： 20081201068 指 导 教 师： 葛方振 日期：2010年 12月 30 日 自动售货机设计 摘 要：Verilog是广泛应用的硬件描述语言，可以用在硬件设计流程的建模、综合和模拟等多个阶段。随着硬件设计规模的不断扩大，应用硬件描述语言进行描述的CPLD结构，成为设计专用集成电路和其他集成电路的主流。通过应用Verilog HDL对多功能电子钟的设计，达到对Verilog HDL的理解，同时对CPLD器件进行简要了解。 本文的研究内容包括: 简要介绍硬件描述语言VDHL以及EDA和FPGA和应用Verilog HDL对自动售货机进行设计。 关键词：自动售货机；硬件描述语言VHDL；EDA;FPGA 目 录 1 引 言 4 1.1 课题的背景、目的 4 1.2 课题设计环境 4 2 EDA,FPGA及Verilog Hdl简介 5 2.1 EDA说明 5 2.2 FPGA介绍.....................................................................................7 2.3 Verilog Hdl硬件描述语言简介 8 3 应用Verilog HDL描述的自动售货机 9 3.1 功能描述 9 3.2 自动售货机外观示意图 9 3.3 流程图..........................................................................................10. 3.4 原理图 11 4 应用Verilog HDL描述的自动售货机功能模块及仿真 13 4.1 产生退币闪烁信号处理电路模块 14 4.2 投入壹园硬币处理电路模块 15 4.3 投入五角硬币处理电路模块.....................................................16 4.4 饮料选择处理电路模块.............................................................16 4.5 确认与取消处理电路模块......................................................17 4.6 退币处理电路模块..................................................................17 4.7 出货并计算存货处理电路模块..............................................18 4.8 部分仿真分析及结论 20 5 结束语 21 6 致谢 21 引 言 随着电子技术的发展，现场可编程门阵列FPGA和复杂可编程逻辑器件CPLD的出现，使得电子系统的设计者利用与器件相应的电子CAD软件，在实验室里就可以设计自己的专用集成电路ASIC器件。这种可编程ASIC不仅使设计的产品达到小型化、集成化和高可靠性，而且器件具有用户可编程特性，大大缩短了设计周期，减少了设计费用，降低了设计风险。目前数字系统的设计可以直接面向用户需求，根据系统的行为和功能要求，自上至下地逐层完成相应的描述﹑综合﹑优化﹑仿真与验证，直到生成器件，实现电子设计自动化。其中电子设计自动化（EDA）的关键技术之一就是可以用硬件描述语言（HDL）来描述硬件电路。VHDL是用来描述从抽象到具体级别硬件的工业标准语言，它是由美国国防部在80年代开发的HDL,现在已成为IEEE承认的标准硬件描述语言。VHDL支持硬件的设计、验证、综合和测试，以及硬件设计数据的交换、维护、修改和硬件的实现，具有描述能力强、生命周期长、支持大规模设计的分解和已有设计的再利用等优点。利用VHDL这些优点和先进的EDA工具，根据具体的实际要求，我们可以自己来设计串口异步通信电路。 课题的背景、目的 二十一世纪是信息化高速发展的世纪，产业的信息化离不开硬件芯片的支持。芯片技术的进步是推动全球信息化的动力。因此在二十一世纪掌握芯片技术是十分有必要的。本次课题是计算机组成原理的课程设计，这次课题旨在通过自己对所需功能芯片