VHDL自动售货机程序设计与MODELSIM仿真教程

"该资源是关于自动售货机的VHDL程序设计和MODELSIM仿真的教程。程序包括了货物信息存储、进程控制、硬币处理、余额计算以及显示功能，特别指出显示的钱数是以5角为单位。VHDL代码展示了如何使用系统时钟、各种输入信号如设定、买、选择、完成信号，以及硬币和价格等信息，输出显示和开关信号。同时，还定义了一个RAM类型的数据结构用于存储商品信息，并包含了对币数计数器和商品数量的处理过程。" 自动售货机的VHDL程序设计是数字系统设计中的一个实例，它展示了如何使用硬件描述语言来实现一个实际的应用系统。在这个设计中，VHDL被用来描述自动售货机的逻辑行为，包括以下几个关键知识点： 1. **VHDL实体（Entity）和结构体（Architecture）**：`entity PL_auto1`定义了自动售货机的外部接口，包括输入和输出信号，如系统时钟`clk`、各种控制信号和硬币、价格、数量等信息。`architecture behav`则定义了实体的行为，即内部逻辑如何响应这些输入并产生相应的输出。 2. **数据类型（Data Types）**：使用了`std_logic_vector`来表示二进制数字，如价格、数量和硬币计数。`ram_type`是自定义的数据类型，用于定义RAM的存储单元，这里用于存储商品信息。 3. **RAM（Random Access Memory）**：在VHDL中，通过定义一个信号数组`ram`来模拟RAM，用于存储每个商品的价格和数量。`conv_integer(item)`将商品种类转换为对应的RAM地址。 4. **进程（Process）**：`com:process(set, clk1)`是VHDL中的并发语句，用于处理当`set`信号为高电平时的商品信息写入RAM的操作。变量`quan`用于临时存储商品数量。 5. **时钟（Clock）**：`clk`是系统时钟，通常在数字系统中作为同步信号。`clk1`可能是经过处理的时钟信号，用于控制进程的执行。 6. **条件语句（Conditional Statements）**：在进程中，使用`if set='1' then`来判断何时进行RAM的写操作。 7. **转换（Conversion）**：`price&quantity`将两个`std_logic_vector`连接在一起，形成一个新向量，这在VHDL中称为并置操作。 8. **信号赋值（Signal Assignment）**：使用`<=`符号对信号进行非阻塞赋值，这是VHDL中异步赋值，适合描述组合逻辑。 9. **仿真工具**：提到的`MODELSIM`是常用的VHDL/Verilog仿真工具，用于验证设计的功能是否符合预期。 这个VHDL程序展示了如何利用硬件描述语言来实现一个复杂的系统，包括状态管理、输入/输出处理和数据存储，对于学习VHDL语言和数字系统设计具有很高的教学价值。通过MODELSIM仿真，设计者可以验证自动售货机在不同输入条件下的行为，确保其功能正确无误。