基于VHDL的自动售货机控制电路设计

Print____________________________打印； Print Setup_______________________打印设置； (3)指定菜单 Assign：

Device___________________________指定器件；

Pin/Location/Chip__________________管脚，放置，芯片； Timing Requirements_______________时间需要； Clique___________________________指定一个功能组； Logic Options_____________________逻辑选择； Probe____________________________指定探头； Connected Pins____________________连接管脚；

Global Project Device Options________设定项目中器件的参数； Global Project Parameters___________设置项目参数； Global Project Timing Requirements____设置时间参数； Global Project Logic Synthesis________设置逻辑综合； Ignore Project Assignments___________忽略项目指定； Clear Project Assignment___________清除项目指定； Back Annotate Project_______________返回项目指定； Convert Obsolete Assignment Format___转换指定格式。 (4)选择菜单 Options：

Font_____________________________字形； Text Size_________________________文本尺寸； Line Style________________________线型； Rubberbanding____________________橡皮筋； Show Parameters_________________显示参数； Show Probe_____________________显示探头；

Show/Pins/Locations/Chips_________显示管脚，位置，芯片； Show Cliques&Timing Requirements_显示功能组，时间需求；

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Show Logic Options_______________显示逻辑设置； Show All________________________显示全部； Show Guidelines__________________显示向导； User Libraries____________________用户库； Color Palette_____________________调色板； Preferences______________________设置。

该软件的菜单繁多，要想都学会有一定的难度，主要原因是资料问题。但是常用的菜单会使用还是可能的。

如何获得帮助:

最直接的帮助来自于Max+plusⅡ的Help菜单。若需要某个特定项目的帮助信息，可以同时按+键或者选用工具栏中的快速帮助按钮。此时，鼠标变为带问号的箭头，点击“特定的项目”就可弹出相应的帮助信息。这里的“特定项目”，可以包含某个器件的图形、文本编辑中的单词，菜单选项，甚至可以是一个弹出的窗口

数字系统的设计采用自顶向下、由粗到细,逐步分解的设计方法,最顶层电路是指系统的整体要求，最下层是具体的逻辑电路的实现。自顶向下的设计方法将一个复杂的系统逐渐分解成若干功能模块，从而进行设计描述,并且应用EDA 软件平台自动完成各功能模块的逻辑综合与优化，门级电路的布局,再下载到硬件中实现设计。利用MAX + plus II进行电路设计的一般流程如图2-1 所示。

具体设计过程如下。

(1)设计输入。 MAX + plus Ⅱ支持多种设计输入方式,如原理图输入、波形输入、文本输入和它们的混合输入。

(2)设计处理。设计输入完后,用MAX + plus Ⅱ的编译器编译、查错、修改直到设计输入正确,同时将对输入文件进行逻辑简化、优化,最后生成一个编程文件。 这是设计的核心环节。

(3)设计检查。MAX + plus Ⅱ为设计者提供完善的检查方法设计仿真和定时分析。其目的是检验电路的逻辑功能是否正确,同时测试目标器件在最差情况下的时延。这一查错过程对于检验组合逻辑电路的竞争冒险和时序

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逻辑电路的时序、时延等至关重要。

(4)器件编程。 当电路设计、校验之后，MAX+plus Ⅱ的Programmer 将编译器所生成的编译文件下载到具体的CPLD 器件中,即实现目标器件的物理编程。

图2-1 设计流程图

器件编程 器件测试 系统产品 验证 编译处理 设计要求 设计输入 设计修改 2.4 本章小结

本章主要对EDA电子设计自动化技术、VHDL硬件描述语言和MAX+plusⅡ软件做了简要的介绍，EDA工具的出现，给电子系统设计带来了革命性的变化；由于VHDL已经成为IEEE标准所规范的硬件描述语言，目前大多数EDA工具几乎都支持VHDL； MAX + plus Ⅱ是一种与结构无关的全集成化设计环境,使设计者方便地进行设计输入、快速处理和器件编程。

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第3章 自动售货机系统设计分析

3.1 自动售货机的设计任务与要求

本文设计的自动售货机出售两种商品，售价分别为2元和3元。售货机可识别1元，5元两种货币。如果投入金额总值等于或超过售价就可以将商品放出，并具有找零钱功能。

(1)用户可多次选择购买的商品种类，商品种类选定后等待投币。如等待时间超时，则认为用户放弃选购，售货机自动回到等待状态，等待新的交易。若在规定时间内，再次选中商品，则再次等待。

(2)每次交易完成，售货机自动回到等待状态，等待新的交易。 (3)用按键模拟投入1元，5元两种货币，可连续投币，同时显示投入的金额和还应投入的金额。若某次投币后金额不足，且一定时限内不再投币，则交易失败，并退币，显示退还金额。

(4)具有指示电路，分别指示购买成功、交易取消（交易失败）和找零。 (5)相应显示有延时和时控功能。

3.2 自动售货机的设计需求分析

自动售货机是一种无人售货系统。售货时，顾客投入硬币，售货机进行接收，若是有效硬币则进行累加。售货机装有若干个含有相同价格货物的货物分配器。顾客可以通过按键选择货物，如果有被选货物，并且顾客支付的货币值不小于货物的价格，货物将被传送给顾客，同时余额返回到退币口。如果货币值小于货物价格，则等待投币，此时如果顾客取消本次活动，那么之前所投的货币将从退币口中退出，返还给顾客。

3.3 自动售货机的系统工作流程

系统的工作流程如图3-1所示，开始时用户选择商品后进行一次或多次投币，未投币将返回开始状态，每次投币后将自动计算金额，当已投钱币大于选择商品总价时则出货找零至交易结束，否则超时后钱币不足将退币至交易结束。

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