FPGA实现的自动售货机主控制系统设计与实验验证

"基于FPGA的自动售货机主控制系统及实现方案" 本文主要探讨了一种使用现场可编程门阵列（FPGA）技术实现的自动售货机主控制系统的设计与实现。相较于传统的单片机控制，FPGA方案在输入输出接口处理和系统抗干扰性方面具有显著优势。自动售货机系统总体结构包括以下几个关键部分： 1. 人机交互设备：这是用户与售货机互动的核心，由显示设备（如LCD液晶显示器）和输入设备（如键盘）组成。顾客通过键盘输入商品代码，根据LCD的反馈进行支付和取货操作。同时，系统管理员能通过键盘和显示器进行售货机的参数配置。 2. MBD（Multi-Drop Bus/Internal Communication Protocol）通信接口：这是一种专为自动售货机设计的通信协议，用于主控制器（VMC）与多个外部设备之间的协调通信。MBD/ICP协议具有简单、功能强大、可扩展性强的特点，能够适应不同数量的外设，是构建自动售货机内部通信网络的理想选择。 3. 主控制器：主控制器是系统的心脏，负责处理来自各个外设的信息。它需要处理货币识别、商品选择、交易处理、找零计算等一系列复杂任务。FPGA的优势在于能够灵活地实现这些功能，提供更高的并行处理能力，提高系统的响应速度和可靠性。 在硬件设计中，FPGA被用来实现主控制器的逻辑功能，包括信号处理、协议解析、状态机控制等。软件设计则涉及到嵌入式系统编程，可能使用VHDL或Verilog等硬件描述语言进行逻辑设计，以及C或C++等高级语言编写控制软件。软件仿真用于验证设计的正确性，而硬件设计实验则是在实际环境中测试系统的性能和稳定性。 实验结果证明，基于FPGA的自动售货机主控制系统不仅简化了硬件接口设计，还提高了系统的抗干扰性和处理效率。这种解决方案适应了自动售货机市场对多元化和个性化需求的增长，为未来智能售货机的发展提供了新的技术途径。