自动售货机可以接受5角和1元硬币,货物价格为1.5元。当投入币值为两元时输出货物并找零5角,投币的钱数通过数码管显示。FPGA的VHDL语言实现

时间: 2024-02-20 14:02:01 浏览: 132
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基于FPGA实现投币式自动售货机功能

以下是基于VHDL语言实现自动售货机的代码及说明。 首先,需要定义输入输出接口和信号: ```vhdl entity vending_machine is port( clk: in std_logic; reset: in std_logic; nickel_input: in std_logic; dime_input: in std_logic; output_goods: out std_logic; output_change: out std_logic; display: out std_logic_vector(3 downto 0) ); end vending_machine; architecture Behavioral of vending_machine is -- 定义状态机的状态 type state_type is (idle, accept_nickel, accept_dime, deliver_goods, dispense_change); signal state: state_type; -- 定义投币计数器和货币总数计数器 signal coin_count: integer range 0 to 4; signal total_amount: integer range 0 to 30; begin -- 状态机的逻辑实现 process(clk, reset) begin if reset = '1' then state <= idle; coin_count <= 0; total_amount <= 0; elsif rising_edge(clk) then case state is when idle => if nickel_input = '1' then state <= accept_nickel; elsif dime_input = '1' then state <= accept_dime; end if; when accept_nickel => if total_amount + 5 >= 15 then state <= deliver_goods; else state <= idle; end if; when accept_dime => if total_amount + 10 >= 15 then state <= deliver_goods; else state <= idle; end if; when deliver_goods => state <= dispense_change; when dispense_change => state <= idle; end case; end if; end process; -- 投币计数器的逻辑实现 process(clk, reset) begin if reset = '1' then coin_count <= 0; elsif rising_edge(clk) then if state = idle then if nickel_input = '1' then coin_count <= coin_count + 1; elsif dime_input = '1' then coin_count <= coin_count + 2; end if; end if; end if; end process; -- 货币总数计数器的逻辑实现 process(clk, reset) begin if reset = '1' then total_amount <= 0; elsif rising_edge(clk) then if state = idle then total_amount <= total_amount + (coin_count * 5); coin_count <= 0; elsif state = deliver_goods then total_amount <= total_amount - 15; elsif state = dispense_change then total_amount <= total_amount - 5; end if; end if; end process; -- 输出信号和数码管显示的逻辑实现 process(clk, reset) begin if reset = '1' then output_goods <= '0'; output_change <= '0'; display <= "0000"; elsif rising_edge(clk) then case state is when idle => output_goods <= '0'; output_change <= '0'; when deliver_goods => output_goods <= '1'; output_change <= '0'; when dispense_change => output_goods <= '0'; output_change <= '1'; end case; display <= std_logic_vector(to_unsigned(total_amount, 4)); end if; end process; end Behavioral; ``` 上述代码中,状态机的状态包括`idle`(空闲)、`accept_nickel`(接受5角硬币)、`accept_dime`(接受1元硬币)、`deliver_goods`(输出货物)和`dispense_change`(输出找零)。 投币计数器用于计算当前投入的5角和1元硬币数量,货币总数计数器用于计算当前总共投入的金额。 最后,通过输出信号和数码管显示实现自动售货机的功能。 请注意,由于无法进行硬件验证,上述代码仅供参考,可能需要进行调试和修改才能正常工作。
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