HDLVerilog课程设计报告自动售货机

1、Verilog HDL课程设计报告实验名称：基于Verilog HDL的自动售货机指导老师：xx 冠军班级：信科 12-1姓名：xx学号：第一章系统设计1.1 系统设计(1) 用四个发光二极管分别模拟售出价值为 5角、1元、1.5元和 2元的小商 品，购买者可以通过开关选择任意一种标价中的小商品。(2) 灯亮时表示该小商品售出。(3) 用开关分别模拟 5角、1 元硬币和 5元纸币投入，可以用几只发光二极 管(或数码管 )分别代表找回剩余的硬币。(4) 每次只能售出一种小商品，当所投硬币达到或超过购买者所选面值时， 售出货物并找回剩余的硬币，回到初始状态；(5) 当所投硬币值不足面值时，可通过一

2、个复位键退回所投硬币，回到初始 状态。第二章详细设计2.1 自动售货机状态描述判断开关被按下的个数N。若N>=2表示所选本次选择无效，返回初始状 态；若N=1则显示所选商品，并继续执行下面的流程。3个开关分别代表三种商品。 4个开关分别代表投入 0.5元， 1 元， 2元， 5元，统计投入总额。投入总 额与商品价格做比较，如果总额 <商品价格，退钱并返回初始状态如果总额 >=商 品价格，则继续执行下面的程序。找零 =总额-商品价格，数码管显示找零金额。 状态图如图 2.1 所示：2.2 详细状态描述2.2.1 初始状态各变量都设置为零，按下 rst 键后，一切恢复到初始状态。

3、2.2.2 选商品状态分别有价格为 0.5元、 1 元、1.5元和2元的商品，每次选择商品前，设置 一个标志位 btn_sell 表示选择商品状态。此自动售货机每一次售货时只能一次选 择一种商品，当同时选择两种以上时，选择商品无效，数码管显示清零，重新 进行商品选择。选择商品后，数码管显示所选商品价格。2.2.3 投币状态当选好商品后，开始投币。同样有一标志位 btn_price 表示投币金额。投币 口只接受三种面值的钱币 0.5元、 1 元和 5元，可以同时投入多种面值钱币。投 完币后，先有一个确认买商品的过程，若投了币但又不购买商品了，就将全部 投币金额退回；若确认购买商品，则进入下一状态

4、 找零状态。2.2.4 找零状态投完币，并确认购买商品后，进入找零状态。首先要将所投的金额与所选 商品的价格做比较，若所投金额小于商品价格，则退回所投钱币；若大于等于 商品价格，则两者做差，得到需要找零的钱。第三章软件设计3.1 程序总流程图3.2 程序module seller(clk,rst,dis_mony,btn_ok,btn_mon,btn_sell,led_warn,led,beep); input clk,rst,btn_ok;input 2:0 btn_mon;/ 选择放入的钱input 3:0 btn_sell;/ 选择商品 bbt_5,gz_10,kqs_15,kl_20o

5、utput 3:0 led;/led_5,led_10,led_15,led_20output led_warn;/ 钱不足，指示灯output beep;integer r;reg clk_500Hz;reg 3:0 led;/led_5,led_10,led_15,led_20reg led_warn;/ 警告放入钱不足reg 10:0 dis_mony;reg 31:0 counter;reg 9:0 price,price_all;reg 1:0 flag = 2'b00;/ 数码管显示标志位reg beep=0;parameter COUNT1 = 25'd100;/

6、* 分频使数码管显示稳定 */always (posedge clk)beginif(counter= 0)begincounter <= COUNT1;clk_500Hz <= clk_500Hz;endelsecounter <= counter-1;endalways (negedge rst or posedge clk) beginif (rst=0)beginled = 4'b00;/LED 灭price_all = 0;/ 价格清零led_warn = 0;price = 0;beep = 0;endelsebegin/*三种面值共8种组合*/case(

7、btn_mon)3'b001:begin price_all = 5;end3'b010:begin price_all = 10;end3'b100:begin price_all = 50;end3'b011:begin price_all = 15;end3'b101:begin price_all = 55;end3'b110:begin price_all = 60;end3'b111:begin price_all = 65;end default:begin price_all = 0;end endcasecase(btn

8、_sell)4'b0001:begin price = 5;end4'b0010:begin price = 10; end4'b0100:begin price = 15; end4'b1000:begin price = 20; enddefault:begin price = 0;endendcaseif(btn_ok = 1)beginif(price_all < price) / 放入钱不足 beginendelsebegin / 金钱足够price_all = price_all-price;beep = 1;case(price) /LED灯

9、显示货物卖出5: begin led = 4'b0001;end led_warn = 1;price = 0;10:begin led = 4'b0010;end15:begin led = 4'b0100;end20:begin led = 4'b1000;endendcaseendendelsebeep = 0;endend/* 分频后将时钟给数码管，数码管分别显示放入钱的多少、商品价格 */always (posedge clk_500Hz)begincase(flag)2'b00:beginr=price_all%10;case(r)0:beg

10、in dis_mony=11'b111_0011_11;end1:begin dis_mony=11'b111_00_0110;end2:begin dis_mony=11'b111_01_1011;end3:begin dis_mony=11'b111_0100_11;end4:begin dis_mony=11'b111_0110;end5:begin dis_mony=11'b111_0110_1101;end6:begin dis_mony=11'b111_0111_1101;end7:begin dis_mony=11'

11、b111_00_0111;end8:begin dis_mony=11'b111_0111_11;end9:begin dis_mony=11'b111_0110_11;endendcaseflag = 2'b01;end 2'b01: begin r=price_all/10; case(r) 0:begin dis_mony=11'b110_1011_11;end 1:begin dis_mony=11'b110_1000_0110;end 2:begin dis_mony=11'b110_1101_1011;end end 3:be

12、gin dis_mony=11'b110_1100_11;end4:begin dis_mony=11'b110_1110_0110;end5:begin dis_mony=11'b110_1101;end6:begin dis_mony=11'b110_11_1101;end7:begin dis_mony=11'b110_1000_0111;end8:begin dis_mony=11'b110_1111;end9:begin dis_mony=11'b110_1111;endendcaseflag = 2'b00;enden

13、dcase /* 数码管段码表 */ function 7:0 led7; input 3:0 dis_input; begin case (dis_input) 0 :led7 = 8'b0011_11;1 :led7 = 8'b00_0110;2 :led7 = 8'b01_1011;3 :led7 = 8'b0100_11;4 :led7 = 8'b0110_0110;5 :led7 = 8'b0110_1101;6 :led7 = 8'b0111_1101;7 :led7 = 8'b00_0111;8 :led7 = 8&

14、#39;b0111_11;9 :led7 = 8'b0110_11;default :led7 = 8'b0011_11;endcaseendendfunctionendmodule第四章结果与讨论4.1 实验调试4.1.1 调试步骤 运行 Quartus II 软件，新建工程。 建立文本文件Verilog HDL File在文件中写入程序。保存，编译。 分配管脚。保存，编译。 将生成的.sof文件写入FPGA式验箱中。 根据要求选择几种买东西的可能情况，在实验箱上实验，观察记录结 果。4.1.2 实验现象选择买 0.5元的商品，投 5 元的金额，调试现象如下： 选择 0.5

15、元商品数码管显示 0.5，再选择一种商品，数码管显示清零，重 新进行商品选择。 按下 5 元投币键，对应数码管显示 5.0。 按下确认购买开关，找零时，对应数码管显示4.5，蜂鸣器响，对应 0.5兀商品的LED灯亮。选择 1.5 元的商品，投 1元的金额，调试现象如下： 选择 1.5兀的商品，对应数码管显示 1.5。 按下 1 兀的投币键，对应数码管显示 1。 找零显示1元，退回所投的钱，表示警告的LED灯亮(交易不成功)。4.2 结果与分析调试过程中出现的问题及原因：(1) 本程序定义了函数，注意函数结构的定义以及函数的调用(函数不能作 为单独的语句进行调用)。(2) 在编写完程序之后，编译运行成功后，注意数码管管脚的连接，参考实 验指导书。(3) 后面一切正常后，但是仍然出不了正确的结果，经过和同学的相互讨 论，才发现按钮按下是 0，悬空是 1。最后及时发现并得出了正确的实验结果。第五章总结经过几次实验，让我对 Verilog HDL有了很深刻的认识，从刚开始接触 EDA 到现在的Verilog HDL的学习，让我对这些硬件描述语言有了进一步的理解。这 些语言和 c+， j