使用VHDL设计硬币控制糖果机单片机解决方案

资源摘要信息:"单片机开发使用VHDL设计自动售货机控制单元" 在信息技术和电子工程领域中，单片机（microcontroller）是一个非常重要的组件，它将微处理器、内存和输入/输出集成到一个单独的芯片中，被广泛应用于嵌入式系统的开发。VHDL（VHSIC Hardware Description Language，超高速集成电路硬件描述语言）是一种用于描述电子系统硬件功能的语言，它允许设计师通过编写代码来实现逻辑电路的设计，是电子设计自动化（EDA）领域中的一种标准硬件描述语言。 本资源文件描述了如何为一个简单的投币式糖果售货机设计一个控制单元，其中使用VHDL作为硬件描述工具。在这个项目中，糖果的价格被设定为20泰铢（泰国货币单位，bath），这意味着控制单元需要能够处理不同面额的硬币，并确保客户投放足够的金额后，糖果才能被成功释放。 设计一个自动售货机的控制单元，我们需要考虑以下几个方面： 1. **货币识别与处理**：控制单元需要能够识别不同面额的硬币，并计算客户投放的总金额。这通常涉及到硬币检测器的接口设计和金额累加逻辑。 2. **价格设定**：在本案例中，糖果的价格固定为20泰铢，控制单元必须设计成在收到等于或超过20泰铢的金额时才激活糖果分发机制。 3. **状态机设计**：VHDL非常适合实现状态机，状态机将控制售货机在不同状态之间的转换，如等待投币、累计金额、确认金额、分发商品和找零等。 4. **输入输出接口**：控制单元需要至少有一个输入接口（硬币检测器）和输出接口（分发机构）。对于更复杂的售货机，可能还需要如显示屏、按钮等接口。 5. **逻辑编程**：VHDL的编程将涉及创建过程和函数来处理用户输入，以及控制输出信号。例如，检测到足够硬币后，VHDL代码需要激活一个信号去操作电机释放糖果。 6. **测试与验证**：设计完成后，对VHDL代码进行仿真测试是至关重要的，确保控制单元在各种情况下都能正确工作。 7. **硬件实现**：完成VHDL代码编写和测试后，代码需要被综合（synthesized）到实际的FPGA（现场可编程门阵列）或ASIC（应用特定集成电路）硬件上，以构建物理的控制单元。 压缩包子文件的文件名称列表中包含的"buy_candy.txt"，很可能包含了控制单元的VHDL代码示例或相关的设计说明文档。文档可能详细描述了代码逻辑、硬件接口细节、时序控制、硬币接收逻辑以及糖果释放机制等。 设计这样的系统不仅要求对VHDL语言有深入的了解，还需要对电子硬件的基本原理有所掌握，以及能够理解自动售货机的业务逻辑。从这个项目中，设计师不仅可以学到如何使用硬件描述语言来实现复杂逻辑，而且可以加深对嵌入式系统设计的理解。