基于FPGA的自动售货机控制系统设计——FLEX10K芯片应用

"基于FPGA的自动售货机控制系统设计" 这篇文档主要讲述了使用FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）技术设计一款自动售货机控制系统的具体细节。作者选择了Altera公司的EPF10K10LC84 FPGA芯片作为核心元件，该芯片是一款复杂的可编程逻辑器件，拥有高度的灵活性和丰富的功能。 EPF10K10LC84芯片是FLEX10K系列的一员，由嵌入式阵列块、逻辑阵列块、快速通道和I/O单元构成。嵌入式阵列用于实现宏函数，逻辑阵列则用于一般逻辑功能。FPGA采用CMOS SRAM工艺，具备高密度（10000-150000个可用门），高达40960位的内部RAM，支持多电压IO接口，低功耗（系统维持状态小于0.5mA），快速且可预测的连线延时，以及增强型的IO引脚功能。这些特性使得EPF10K10芯片非常适合在自动售货机这类需要高速处理和大量I/O接口的系统中使用。 自动售货机控制系统的设计分为硬件系统设计和FPGA内部电路的编程设计两个部分。使用硬件描述语言VHDL来描述自动售货机的功能，并通过ALTERA公司的FPGA芯片实现。硬件系统设计围绕选定的FPGA器件构建硬件电路，确保与FPGA的兼容性和性能优化。 系统中包含了投币模块、商品选择模块和主控模块等功能模块。每个模块的软件设计和实现均进行了详细的阐述，通过VHDL代码在FPGA上进行功能仿真验证，以确保设计的正确性和可靠性。关键词包括FPGA、EDA（电子设计自动化）、自动售货机和VHDL，表明这是关于使用现代电子设计技术实现自动售货机控制系统的综合性研究。 这个设计的主要优点在于减少了商品开发周期，降低了开发成本，并提高了设计的成功率，从而使自动售货机更加易开发和成本效益更高。通过FPGA的灵活性和强大的逻辑处理能力，可以实现自动售货机的高效控制和智能化操作。