VHDL实现自动售货机程序与仿真详解

本资源详细介绍了如何使用VHDL（VHSIC Hardware Description Language）设计和实现一个自动售货机的程序，并进行仿真。VHDL是硬件描述语言，常用于描述数字逻辑电路的行为和结构，特别适用于设计复杂的电子系统，如嵌入式系统和实时应用。 在文档中，重点在于PL_auto1.vhd模块的设计，该模块是自动售货机的核心部分。它定义了以下几个关键组件： 1. **端口（Ports）**：包括输入端口如系统时钟clk、设定信号set、购买信号get、选择信号sel、完成信号finish、硬币输入coin0和coin1，以及价格和数量输入price和quantity。输出端口包括显示信号item0、act、钱数显示y0和y1，以及硬币释放信号act10和act5。 2. **实体（Entity）**：定义了实体PL_auto1，它连接到上述端口，并声明了内部信号如商品种类item、币数计数器coin、商品单价和数量pri和qua，以及控制系统时钟clk1。 3. **架构（Architecture）**：行为级架构描述了自动售货机的工作原理。在这个过程中，有一个名为com的过程，当set信号为1时，它会更新RAM（随机存取存储器）中的商品信息（price和quantity）。同时，act信号被清零，表明没有进行任何操作。 4. **变量（Variables）**：变量quan用于暂存商品的数量，以便根据用户的选择更新RAM中的数据。这体现了自动售货机的基本逻辑，即根据用户的选择和投入的硬币，更新库存并显示相应的交易信息。 5. **RAM（随机存取存储器）**：作为存储商品信息的数据结构，它是一个3D数组，每个元素是一个7位宽的std_logic_vector，用于存放商品的价格和数量。 6. **仿真（Simulation）**：由于未提供具体的仿真部分，可以推测这部分可能涉及使用VHDL工具（如ModelSim、Quartus II等）对PL_auto1.vhd文件进行编译和模拟，观察和验证程序在不同输入情况下的行为，确保功能正确性和性能。 这份文档提供了设计一个基于VHDL的自动售货机系统的关键步骤和代码实现，对于学习VHDL编程和理解嵌入式系统工作原理具有很高的实用价值。通过阅读和实践这些代码，读者能够掌握如何用VHDL描述硬件行为，以及如何进行基本的硬件模拟测试。