自动售货机设计和实现

word文档可自由复制编辑word文档可自由复制编辑word文档可自由复制编辑大学实验报告课程名称：数字系统现场集成技术实验项目名称：实验四（自动售货机设计和实现）学院：专业：指导教师：报告人：学号：班级：实验时间：实验报告提交时间：教务部制一、实验目的与要求：基本要求：该实验为团队协作，2人一个小组。可以对3种不同种类的货物进行自动售货,价格分别为A=4.00,B=2.50,C=1.00。售货机可以接受10元,5元,1元三种硬币(即有三种输入信号SY,WY,IY),并且在7段数码管(二位代表元,一位代表角)显示已投入的总钱数,选择货物的输入信号Ia,Ib,Ic,输出指示信号为Sa,Sb,Sc分别表示售出相应的货物,同时输出的信号yuan,jiao代表找零，并显示在7段数码管上。高级要求（可选）：VGA显示3种货物图片及其价格，鼠标点击购买数量（1-9）后显示总价，安规格说明2中的button2-button4输入硬币，VGA显示已投入的总钱数，鼠标点击购买后，显示找零数目，购买物品闪烁，交易完成。规格说明：按一下button1按钮，表示购买货物A，第一个LED灯亮；按两下button1按钮，表示购买货物B，第二个LED灯亮；按三下button1按钮，表示购买货物C，第三个LED灯亮，同时7段数码管显示所要购买货物的价格。LED灯亮后，开始输入硬币。button2按一下，输入10元，按两下，输入二十元，以此类推；Button3按一下输入5元，按两下输入10元，以此类推；button4按一下输入1元，按两下输入2元，以此类推。7段数码管显示已投入的总钱数，再次按下button1键，7段数码管显示找零数目，同时指示货物的LED灯熄灭。如果投入的钱币不够就按下button1键确认购买，数码管显示“ER”。本实验使用FPGA板：Sparant6XC6SLX16CSG324C（建project时，需要选择该芯片的型号）。二、实验过程与代码：二、实验过程与代码：1、顶层代码：moduletop(inputclk,inputrst,input[4:0]btn,output[3:0]an,output[7:0]seg,output[2:0]led);wireclk,rst;wire[7:0]first_seg,second_seg,third_seg;wire[4:0]btn_down;seg_drvv1(.clk(clk),.rst(rst),.first_seg(first_seg),.second_seg(second_seg),.third_seg(third_seg),.an(an),.seg(seg));mainv2(.clk(clk),.rst(rst),.btn_down(btn_down),.first_seg(first_seg),.second_seg(second_seg),.third_seg(third_seg),.led(led));btn_scanv3(.clk(clk),.rst(rst),.btn(btn),.btn_down(btn_down));EndmoduleEndmodule2、数码管驱动：moduleseg_drv(inputclk,inputrst,input[7:0]first_seg,input[7:0]second_seg,input[7:0]third_seg,//input[7:0]forth_seg,outputreg[3:0]an,outputreg[7:0]seg);localparam[1:0]s0=2'b00,s1=2'b01,s2=2'b10,s3=2'b11;reg[1:0]state;always@(posedgeclk,posedgerst)beginif(rst)beginan<=4'b1111;seg<=8'b1111_1111;state<=s0;endelsebegincase(state)s0:beginan<=4'b1110;seg<=first_seg;if(ms_up)state<=s1;elsestate<=state;ends1:beginan<=4'b1101;seg<=second_seg;if(ms_up)state<=s2;elsestate<=state;endendendmodule3、按键扫描与消抖：modulebtn_scan(inputclk,inputrst,input[3:0]btn,outputreg[3:0]btn_down);localparam[1:0]s0=2'b00,s1=2'b01,s2=2'b10;reg[1:0]state;reg[3:0]btn_reg;always@(posedgeclk,posedgerst)beginif(rst)beginbtn_down<=4'b0000;state<=s0;endelsebegincase(state)s0:beginbtn_down<=4'b0000;if(btn)state<=s1;elsestate<=s0;ends1:beginif(cnt_done)beginif(btn)beginstate<=s2;btn_reg<=btn;endelsestate<=s0;endelsestate<=s1;ends2:beginif(btn==4'b0000)beginbtn_down<=btn_reg;state<=s0;endelsebeginbtn_down<=btn_down;state<=s2;endendendcaseendendreg[20:0]cnt;regcnt_done;always@(posedgeclk,posedgerst)beginif(rst)begincnt<=21'b0;cnt_done<=1'b0;endelseif(state==s1)begincnt<=cnt+1'b1;if(cnt==21'd2000000)begincnt<=21'b0;cnt_done<=1'b1;endendelsebegincnt<=21'b0;cnt_done<=1'b0;endendendmodule4、主程序code：modulemain(inputclk,inputrst,input[3:0]btn_down,outputreg[7:0]first_seg,outputreg[7:0]second_seg,outputreg[7:0]third_seg,outputreg[2:0]led);localparam[2:0]s0=3'b000,s1=3'b001,s2=3'b010,s3=3'b011,s4=3'b100,s5=3'b101;reg[2:0]state;reg[3:0]money0,money1;reg[3:0]price;reg[4:0]change;reg[3:0]change1,change0;always@(posedgeclk,posedgerst)beginif(rst)beginled<=3'b000;money0<=0;money1<=0;change<=0;price<=0;state<=s0;endelsebegincase(state)s0:beginled<=3'b000;second_seg<=8'b0010_0100;first_seg<=8'b0100_1001;endelseif(state==s3)beginthird_seg<=8'b0000_0011;second_seg<=8'b1001_1000;first_seg<=8'b0000_0011;endelseif(state==s4)begincase(money0)4'b0000:second_seg<=8'b0000_0010;4'b0001:second_seg<=8'b1001_1110;4'b0010:second_seg<=8'b0010_0100;4'b0011:second_seg<=8'b0000_1100;4'b0100:second_seg<=8'b1001_1000;4'b0101:second_seg<=8'b0100_1000;4'b0110:second_seg<=8'b0100_0000;4'b0111:second_seg<=8'b0001_1110;4'b1000:second_seg<=8'b0000_0000;4'b1001:second_seg<=8'b0000_1000;endcasecase(money1)4'b0000:third_seg<=8'b0000_0011;4'b0001:third_seg<=8'b1001_1111;4'b0010:third_seg<=8'b0010_0101;4'b0011:third_seg<=8'b0000_1101;4'b0100:third_seg<=8'b1001_1001;4'b0101:third_seg<=8'b0100_1001;4'b0110:third_seg<=8'b0100_0001;4'b0111:third_seg<=8'b0001_1111;4'b1000:third_seg<=8'b0000_0001;4'b1001:third_seg<=8'b0000_1001;endcasefirst_seg<=8'b0000_0011;endelseif(state==s5)beginif(change==5'b01110)beginthird_seg<=8'b0000_0011;second_seg<=8'b0110_0001;first_seg<=8'b0110_0001;endelsebegincase(change0)4'b0000:second_seg<=8'b0000_0010;4'b0001:second_seg<=8'b1001_1110;4'b0010:second_seg<=8'b0010_0100;4'b0011:second_seg<=8'b0000_1100;4'b0100:second_seg<=8'b1001_1000;4'b0101:second_seg<=8'b0100_1000;4'b0110:second_seg<=8'b0100_0000;4'b0111:second_seg<=8'b0001_1110;4'b1000:second_seg<=8'b0000_0000;4'b1001:second_seg<=8'b0000_1000;4'he:second_seg<=8'b0110_0000;endcasecase(change1)4'b0000:third_seg<=8'b0000_0011;4'b0001:third_seg<=8'b1001_1111;4'b0010:third_seg<=8'b0010_0101;4'b0011:third_seg<=8'b0000_1101;4'b0100:third_seg<=8'b1001_1001;4'b0101:third_seg<