论文总字数：21850字

摘 要

现在我国社会经济发展越来越迅速，电子技术也随之得到了迅猛发展，社会的各行各业几乎都已经有了电子产品的发展身影，电子产品的发展加快了我们的社会信息化生产的进步并且大大提升了我们的社会经济信息化的程度。与此同时，手机，电脑等设备的性能在不断飙升，产品升级的速度和节奏也在加快。新时代来到二十一世纪，首先是EDA硬件描述技术已经得到了很大的改进和发展，其技术的基本特征之一就是源文件采用高级的语言进行描述，具有对系统中最高级的仿真和综合的能力。Verilog硬件的描述语言其实就是一种涉及源的文件可以直接采用类似与C语言的软件书写描述形式，并且直接采用总体结构设计的方法。以Verilog为技术基础设计了一种新型的自动售货机。本文主要描述了对商品的选择信号处理，投币过程信号的处理，购买过程信号处理和商品找零过程处理等主要的控制系统和模块的总体结构设计工作思路及解决方案。同时本文还给出了对总体的系统和硬件设计的方案和仿真。

关键词：Verilog；FPGA；EDA；自动售货机

Code design of vending machine control

ABSTRACT

The economic development of China growing faster and faster, then,the electronic technology expanding swift and violen, almost all sectors of society have already developed electronic products, The development of electronic products has accelerated the progress of our social information production. And greatly improved the degree of our social and economic information. At the same time, the performance of electronic products in modern society is constantly improving and optimizing, and the speed and pace of product replacement are getting faster and faster. In the twenty-first century, above all is that EDA hardware description technology has been greatly improved.Its basic feature is to use high-level language description, with system level simulation and synthesis capabilities. Verilog hardware description language refers to the writing form of source documents similar to C language, and adopts the structural design method. A vending machine is designed based on Verilog.The article mainly describes the general structure design of the main control systems and modules, such as the signal processing of commodity selection, the signal processing of coin process, the signal processing of purchase process and the processing of commodity change process.The simulation of the overall system design is given.

Keywords: Verilog；FPGA；EDA；vending machine

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 引言 1

1.1自动售货机的起源 1

1.2自动售货机的现状与发展 1

1.3自动售货机的研究方向 2

第二章 相关技术基础 3

2.1 EDA技术简介 3

2.2 FPGA简介 4

2.3 Verilog语言介绍 5

2.3.1 Verilog语言概述 5

2.3.2 Verilog语言特点 5

2.4 本章小结 6

第三章 自动售货机的设计 7

3.1 自动售货机功能要求 7

3.2 自动售货机总体设计 8

3.3 自动售货机电路图 9

3.4详细状态描述 9

3.4.1初始状态 10

3.4.2 商品选择状态 10

3.4.3 投入货币状态 10

3.4.4 找零状态 10

3.5本章小结 10

第四章 自动售货机的仿真与功能验证 11

4.1选购热狗的仿真（投入30元，找回5元） 11

4.2选购饮料的仿真（投入10元） 11

4.3选购汉堡的仿真（投入20元） 12

4.4选购双层汉堡的仿真（投入30元） 13

4.5误选热狗后改选择饮料的仿真（投入20元） 13

4.6选择热狗后投入钱后退币的仿真 14

4.7 本章小结 15

第五章 Modelsim软件介绍 16

5.1 Modelsim简介 16

5.2 Modelsim的使用 16

5.3 Modelsim的特点 16

5.4 本章小结 17

第六章 结束语 18

致谢 19

参考文献（References） 20

附录 21

第一章 引言

1.1自动售货机的起源

公元前，身为一位希腊闻名科学家的希罗，设计了一个小型的圣水壶，为这座教堂的信众发放希腊圣水。无论谁，只要向壶中扔进一个币值为5的当地钱币，圣水壶中就可以自动喷出一些当地圣水。许多年轻人为之瞠目结舌，认为此壶神奇。觉得是神在显灵。科学家希罗研制的这个圣水神壶，实际上本身就是一台小型的自动售货机。

在未来的中国，自动售货机将成为一个发展潜力巨大的电子商务行业，前程似锦。一家企业可以因为商品摆放售货场所的不同，售卖不同的种类商品，包括咖啡、食品、生活用品及各种具有特色的商品等。这种自动售货机主要配备的是智能电子售货信息管理系统，可以准确、及时地把商品存货、销售等电子商务信息及时反馈给有需要的买家或其他卖家的负责人。此外,可以使用不同的方式支付，使购买者在付款时获得极大的便利。在二十世纪初，能够在线上选购商品的机器开始在一线城市崭露头角，天津南开戈德公司已经成功开发了此类设备。除了更容易找到所销售的商品之外，这种新一代的自动售货机还被消费者认为应该是一种可以广泛传播的电子商务广告媒介。自动售货机在国外的应用发展比国内的更快。在美国和日本，自动售货业已经可以拥有千余种的机型、上万种的货物，很多工作繁忙的人钟爱自动售货机，因为其无所不在，能够全天不间断供应。在韩国，有非常多的售货机运作公司，运营公司与供货厂家有着良好的合作关系。

1.2自动售货机的现状与发展

随着现代社会生活节奏的不断加快，人们对现代化生活工具的依赖越来越大，在日常生活工作、学习中，对效率的要求也在提高，这就是为什么像自动售货机这样的一系列自动装置现在被广泛使用的原因。

在现代美国，甚至加拿大，自动售货机行业有相当一部分已不仅仅只是采用了一种投币的自动手机售货操作方式，而是已经开始研究应用一种更为具有先进的售货信息处理系统功能的自动售货纽扣式手机触摸自动售货机的技术。在美国、加拿大和英国，国内的一些大型商业投资银行和其他的银行信用卡业务管理机构还专门地计划推出一种自动化的售货机卡。

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