FPGA实现的自动售货机控制器设计与实现

"基于FPJA的自动售货机控制器设计" 自动售货机控制器的设计是当前技术发展背景下，为了满足人们对便捷生活需求的一种创新。随着嵌入式系统、多媒体技术及互联网技术的进步，自动售货机已经不再局限于单一的售货功能，而是向着多元化、智能化的方向发展。本设计聚焦于基于FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）的自动售货机控制器，这是一种能够实现复杂逻辑功能并具有高度灵活性的硬件平台。 该控制器由大连海事大学电子信息工程专业的林慧同学设计，导师为严飞教授。设计包含了八大模块，这些模块构成了自动售货机的核心功能： 1. **购物模块**：允许用户通过键盘选择商品，处理购物请求。 2. **定价模块**：设定商品的价格，与投币模块配合确保交易准确无误。 3. **投币模块**：接收并验证货币，管理货币输入过程。 4. **比价模块**：比较用户投入的货币与商品价格，决定是否可以进行交易及找零。 5. **计时模块**：监控交易过程的时间，可能用于防止恶意操作或超时退款。 6. **复位模块**：在需要时重置系统，确保售货机状态正常。 7. **购物显示模块**：向用户显示购物信息，如选择的商品、剩余金额等。 8. **数码管显示模块**：通过LED灯和数码管展示出货、找零等交易状态。 设计中，使用了VHDL（Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language）语言编写代码，这是一种硬件描述语言，用于描述数字系统的结构和行为。通过Quartus II软件进行设计、编译、综合、优化和仿真，最终将设计结果下载到FPGA目标芯片上。实验在ZY11EDA13BE平台上进行，该平台提供了实际操作的环境，通过开关、键盘模拟购物和投币操作，并通过数码管和指示灯直观地显示系统运行状态。 此设计充分体现了FPGA的灵活性和可编程性，能够根据需求快速定制和更新售货机的控制逻辑，适应市场变化和技术进步。同时，通过软硬件结合的方式，提高了自动售货机的智能化水平，使其成为现代自动化商业的重要组成部分。 关键词：自动售货机控制器；EDA（电子设计自动化）；FPGA；Quartus II；VHDL 通过这样的设计，自动售货机不仅实现了基本的售卖功能，还具备了更高级的交互性和智能特性，能够更好地服务于公众，提升了用户体验，同时也为自动售货机的未来发展打开了新的可能。