亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于CPLD的自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

        2014-02-09 03:00:26劉明揚(yáng)孫丹丹魏學(xué)軍
        實(shí)驗(yàn)室研究與探索 2014年11期
        關(guān)鍵詞:錢數(shù)主程序投幣

        劉明揚(yáng), 孫丹丹, 魏學(xué)軍

        (北京郵電大學(xué) 電子工程學(xué)院, 北京 100876)

        0 引 言

        隨著人們生活的智能化,自動(dòng)售貨機(jī)可謂是應(yīng)運(yùn)而生。相對(duì)于傳統(tǒng)的購物模式,自動(dòng)售貨機(jī)體現(xiàn)出方便等特點(diǎn),極大地滿足了人們快捷購物的需求。然而,目前市場上一些自動(dòng)售貨機(jī)對(duì)于貨幣的處理及購物的提示有著不同程度的缺陷。本設(shè)計(jì)通過使用EDA技術(shù)對(duì)各種功能進(jìn)行優(yōu)化,運(yùn)用VHDL語言,簡化系統(tǒng),提高性能,使顧客在購物過程中更加方便[1-2]。

        1 設(shè)計(jì)思想

        1.1 整體分析

        首先從實(shí)際使用出發(fā),分析售貨機(jī)的功能。從兩方面來考慮:① 顧客有投幣,選擇物品,追加投幣,退錢等操作;② 對(duì)于顧客的操作,機(jī)器有相應(yīng)的反應(yīng),并有圖像顯示等功能。于是根據(jù)實(shí)際情況我們提出以下的設(shè)想。[3]

        (1) 顧客使用售貨機(jī)前有待機(jī)動(dòng)畫,表示售貨機(jī)正常運(yùn)行。以后的任何操作都有相應(yīng)的圖像對(duì)應(yīng)。

        (2) 假設(shè)有三種商品,售貨機(jī)只接受三種面值的貨幣。當(dāng)顧客投入1元、5元或10元時(shí),點(diǎn)陣開始循環(huán)顯示甲、乙、丙三種商品,對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管同步顯示三種商品的數(shù)量,且若投幣成功,有LED提示投錢成功。

        (3) 顧客購買物品時(shí),若購買成功則有LED提示,且數(shù)碼管顯示剩余的錢數(shù),整個(gè)過程可以隨時(shí)加錢(即重復(fù)過程(2))[4]。

        (4) 整個(gè)過程中可以隨時(shí)按下退出鍵,系統(tǒng)將退出投入的錢數(shù),整個(gè)系統(tǒng)將回到初始狀態(tài)。

        1.2 總體框圖

        2 整體設(shè)計(jì)

        本設(shè)計(jì)采用Altera公司的MAXII為開發(fā)器件,主頻50 MHz,以QuartusII作為開發(fā)軟件,整體支持器件設(shè)計(jì),原理圖,VHDL,波形仿真,時(shí)間分析,編程下載。以上功能為設(shè)計(jì)提供了技術(shù)支持[5]。

        2.1 模塊劃分

        整體分為6個(gè)模塊,分別為售貨機(jī)主程序、分頻器、轉(zhuǎn)換器、延遲器、數(shù)碼管和點(diǎn)陣[7]。售貨機(jī)主程序處理投錢的金額及相應(yīng)物品的出納。分頻器采用串行分頻,將主頻50 MHz分為三種頻率供其他模塊使用。轉(zhuǎn)換器用以循環(huán)顯示商品數(shù)量,并將點(diǎn)陣和數(shù)碼管顯示同步[8]。延遲器用于將主程序輸出的信號(hào)適當(dāng)延時(shí),便于LED顯示[9]。數(shù)碼管用來顯示錢數(shù)及商品庫存、投錢總數(shù)、退錢總數(shù)等[10]。點(diǎn)陣在顧客操作時(shí)會(huì)呈現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)畫圖像,并提示顧客以后操作[11]。

        2.2 核心代碼

        本設(shè)計(jì)以QuartusII作為編程軟件,其具有數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)的全部特性,可利用原理圖、結(jié)構(gòu)框圖、VerilogHDL、AHDL和VHDL完成電路描述,并將其保存為設(shè)計(jì)實(shí)體文件。此次選取VHDL作為編程語言是因?yàn)槠漭^強(qiáng)的行為描述能力,為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了極大的便利,而豐富的仿真語句和庫函數(shù)也為設(shè)計(jì)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。[12]

        圖2 自動(dòng)售貨機(jī)的頂層文件

        本次設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于對(duì)狀態(tài)機(jī)的運(yùn)用,使得顧客和機(jī)器能達(dá)到比較理想的交互狀態(tài)[13]。信息處理上主要依靠主程序?qū)τ阱X數(shù)和商品的快速處理和數(shù)碼管中對(duì)于數(shù)字顯示的處理,由于整體設(shè)計(jì)上點(diǎn)陣和數(shù)碼管有多處同步,分頻器的串行分頻也顯得十分重要。

        (1) 設(shè)計(jì)中在信息的顯示方面采用了狀態(tài)機(jī)的編程思想,集中體現(xiàn)在數(shù)碼管和點(diǎn)陣顯示的控制時(shí)鐘當(dāng)中,下面定義了三個(gè)狀態(tài)(d0,d1,d2), 三個(gè)狀態(tài)分別用于在一個(gè)數(shù)碼管上顯示三種商品的庫存量:

        Typestate_type is(d0,d1,d2);

        Signalstate:state_type;

        case state is

        when d0=>t<="00";state<=d1;

        when d1=>t<="01";state<=d2;

        when d2=>t<="10";state<=d0

        (2) 錢數(shù)處理(以投入5元為例)。

        If (a1true=’0’ and a2 true=’1’ and a3ture=’0’) then

        m:=m+5+n;n:=0;s1<='1';s2<='0';s3<='0';s5<='0';s6<='0';s7<='0';

        購買3元的商品:

        if(m>5)then m:=m-3;x:=x-1;s1<='0';s2<='1';s3<='0';s4<='0';s5<='1';s6<='0';s7<='0';

        (3) 數(shù)碼管對(duì)數(shù)據(jù)的處理中將個(gè)位和十位分開,用求余的方法進(jìn)行計(jì)算:

        x1<=change mod 10;

        x2<=(change-(change mod 10))/10;

        x1,x2分別為錢數(shù)的個(gè)位和十位

        (4) 延遲器運(yùn)用狀態(tài)機(jī)定義了六個(gè)狀態(tài)使得LED顯示時(shí)間足夠長,例如將主程序中輸出的“s1=1”這個(gè)信號(hào)延長6倍時(shí)間:

        Typestate_typeis(a0,a1,a2,a3,a4,a5,a6)

        signalstate1:state_type1;

        if (clk'event and clk='1')then

        case state1 is

        When a0=>if(s1='1') then

        state1<=a1;p1<='1';end if;

        when a1=>state1<=a2;p1<='1';

        when a2=>state1<=a3;p1<='1';

        when a3=>state1<=a4;p1<='1';

        when a4=>state1<=a5;p1<='1';

        when a5=>state1<=a6;p1<='1';

        when a6=>state1<=a0;p1<='0';

        end case;

        3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        3.1 仿真波形及波形分析

        主動(dòng)能及部分仿真波形見圖1、2。其中:a1為1元,a2為5元,a3為10元;b1為3元商品,b2為8元商品,b3為12元商品,c1,c2,c3為三種商品的庫存,money為投入錢數(shù),change為找零錢數(shù)。s1:投幣成功(1) s2:購買成功(1) s3:運(yùn)行(0),退出 (1) s4:有貨(0),缺貨(1)。① 代表投錢成功后錢數(shù)增加。② 代表購買成功后商品數(shù)量減少。③ 代表錢數(shù)不夠購買商品時(shí),顯示找零。④ 代表錢數(shù)不夠時(shí)可以隨時(shí)投入錢幣。⑤ 代表購買商品成功且剩余金額小于3元的情況(此處有13元,購買12元商品)。⑥ 代表商品被購買完即缺貨。⑦ 代表缺貨提示。

        圖3 主功能仿真波形

        圖4 部分功能仿真波形

        3.2 性能分析

        (1) 由于數(shù)碼管需要顯示顧客投入和找零的錢數(shù)及商品庫存,所以將顯示分為三個(gè)部分,且三部分相互關(guān)聯(lián)??紤]到節(jié)省硬件資源,數(shù)碼管采用的是計(jì)算模式來顯示數(shù)據(jù),即通過將錢數(shù)的十位個(gè)位提出,分開計(jì)算并顯示。相比列舉法,運(yùn)算速度大大提高[14]。

        (2) 為方便顧客購物,點(diǎn)陣顯示的圖像能清晰地告訴顧客機(jī)器是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常以及操作是否成功。例如售貨機(jī)正常運(yùn)行時(shí)有待機(jī)畫面,以及顧客的任何操作過后的相應(yīng)動(dòng)畫提示。與此同時(shí),用延遲器延長了LED顯示的時(shí)間,使顧客更清晰地看到操作是否成功。

        (3) 考慮到售貨機(jī)的實(shí)際運(yùn)行,男女顧客按鍵力道大小及壓鍵時(shí)間的不同,主程序里加入了防抖程序,切實(shí)滿足了顧客使用售貨機(jī)購物時(shí)的實(shí)際需求。

        4 結(jié) 語

        本文詳細(xì)介紹了運(yùn)用單片F(xiàn)PGA芯片進(jìn)行自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的方法,通過對(duì)程序的改進(jìn)優(yōu)化,充分利用VHDL對(duì)FPGA的可編程性,使售貨機(jī)具有基本的功能[15]。設(shè)計(jì)從實(shí)際使用出發(fā),以簡便高效為原則,在滿足基本的人機(jī)交互的同時(shí),提高程序的運(yùn)行效率,使得該系統(tǒng)下的自動(dòng)售貨機(jī)功能齊備,能滿足市場的實(shí)際需要。而且對(duì)于點(diǎn)陣圖像的顯示還可以有各種個(gè)性化的設(shè)計(jì),增加了靈活性,本設(shè)計(jì)中附加的上貨功能也為管理者提供了方便[16]。

        [1] 付夢(mèng)婷,付永慶. 基于CPLD的88鍵電子琴的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子器件,2013,36(11):737-742.

        FU Meng-ting, FU Yong-qing. CPLD-based design and implementation of 88 key keyboard [J]. Electronics, 2013,36 (11):737-742.

        [2] 趙 剛,何志敏,陳利學(xué).基于FPGA 的EDA 綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].微計(jì)算機(jī)信息,2012,28(1):49-51.

        ZHAO Gang, HE Zhi-min, CHEN Li-xue.EDA comprehensive experimental system based on FPGA design[J]. Micro Computer Information, 2012,28 (1):49-51.

        [3] 冼立勤,高獻(xiàn)偉. MOS管短溝道效應(yīng)及其行為建模[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2007,26(10):14-16.

        XIAN Li-qin, GAO Xian-wei. Short channel effect MOS tube and behavioral modeling[J].Research and Exploration in Laboratory, 2007,26(10): 14-16.

        [4] 韓 進(jìn). EDA技術(shù)在“數(shù)字邏輯”教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2005,24(5):40-42.

        HAN Jin. EDA technology in the "Digital Logic" Teaching Practice[J]. Research and Exploration in Laboratory, 2005,24(5): 40-42.

        [5] 王曉峰.可編程邏輯器件及硬件描述語言的EDA方法[J].長春大學(xué)學(xué)報(bào),2005,15(4):14-16.

        WANG Xiao-feng. EDA methods of language programmable logic devices and hardware description[J]. Changchun University of Technology, 2005,15 (4):14-16.

        [6] 韓延義,李 航,李 岳. 基于FPGA的音頻芯片輸出控制設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2013,32(5): 94-96,167

        HAN Yan-yi, LI Hang, LI Yue. FPGA-based audio chip output control design [J]. Research and Exploration in Laboratory, 2013,32(5): 94-96,167

        [7] 王戎丞,陳可中,明 鑫.基于VHDL的數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2005,28(15):102-104.

        WANGg Rong-cheng, CHEN Ke-zhong, MING Xin. VHDL-based design and implementation of digital frequency meter [J]. Modern electronic technology, 2005,28 (15):102-104.

        [8] 吳 濤,徐春燕,彭 宏. 基于FPGA的信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱信號(hào)源設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2009,28(6):44-47.

        WU Tao, XU Chun-yan, PENG Hong. Based Signals and Systems Laboratory Box source of FPGA[J]. Research and Exploration in Laboratory, 2009,28(6): 44-47.

        [9] 張友木.基于VHDL語言的幾種消抖電路的設(shè)計(jì)[J].山西電子技術(shù),2011(1):61-63

        ZHANGg You-mu. Several debounce circuit design based on VHDL[J],Shanxi Electronic Technology, 2011(1) :61-63.

        [10] Galileo Open Service, Signal In Space Interface Control Document (OS SIS ICD) Draft0[S]. 23/05/2006:1-3.

        伽利略開放服務(wù),信號(hào)在空間接口控制文件(OS SIS ICD)Draft0[S]. 23/05/2006:1-3.

        [11] 劉家慶.基于VHDL的2FSK調(diào)制解調(diào)器設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù),2010(11):73-75.

        LIU Jia-qing. 2FSK modem design base onVHDL[J]. Electronics,2010(11):73-75.

        [12] 楊文霞,孫青林.數(shù)字邏輯電路[M].北京:北京科學(xué)出版社,2007:79.

        [13] 牟洪江,楊 虹,王 玲.基于VHDL語言的數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)[J].電子世界,2013,(19):163-164.

        MOU Hong-jiang, YANG Hong, WANG Ling. Digital frequency meter VHDL-based design language[J]. Electronic World, 2013, (19) :163-164.

        [14] 徐 偉,劉建成,行鴻彥. 分類并結(jié)合專業(yè)特色的電子綜合課程設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理:2011,28(10):141-143.

        XU Wei, LIU Jian-cheng, HANG Hong-yan. Classification combined with professional features of electronic integrated curriculum design [J]. Experimental Technology and Management: 2011, 28 (10):141-143.

        [15] 林明權(quán).VHDL數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)范例[M].北京:電子工業(yè)出版社,2003.

        猜你喜歡
        錢數(shù)主程序投幣
        尋找變化的原因
        淺談數(shù)控銑削技術(shù)代碼程序的嵌套方式研究
        投幣暢飲(圖片故事)
        電控冰箱軟件模塊化設(shè)計(jì)
        日用電器(2019年12期)2019-02-26 01:53:06
        我是白骨精
        時(shí)光倒流 換回PotPlayer老圖標(biāo)
        放飛誠信的白鴿
        買書的錢
        奇妙投幣機(jī)
        未經(jīng)授權(quán)的第三方軟件侵權(quán)問題研究
        ——以“騰訊與360之爭”為視角*
        婷婷四房色播| 日日噜噜夜夜狠狠视频| 国产精品泄火熟女| 无遮无挡三级动态图| 无码无在线观看| 亚洲最大av在线精品国产| 男人的天堂av网站| 久久久久亚洲av无码a片软件| 欧美在线成人免费国产| 国产成人av区一区二区三| 香港三级午夜理论三级| 嫖妓丰满肥熟妇在线精品| 韩国一级成a人片在线观看| 国产精品亚洲一区二区三区久久| 四虎成人精品在永久免费| 风韵饥渴少妇在线观看| 中文字幕第一页亚洲观看| 久久精品人妻中文av| 久久精品国产精品亚洲| 性饥渴艳妇性色生活片在线播放| 久久99久久99精品免观看女同 | 国产欧美一区二区成人影院| 亚洲在线一区二区三区| 中文字幕一区二区三区视频| 全免费a级毛片免费看网站| 人妻无码AⅤ不卡中文字幕| 人妻被公上司喝醉在线中文字幕| 最新国产毛2卡3卡4卡| 国产av国片精品| 精品黑人一区二区三区| 一区二区国产av网站| 99久久综合精品五月天| 九九久久国产精品大片| 男女互舔动态视频在线观看| 成人免费a级毛片| 久久青草伊人精品| 麻豆视频在线观看免费在线观看| 免费人成小说在线观看网站| 中文字幕人妻丝袜美腿乱| 极品粉嫩小仙女高潮喷水视频| 中文字幕乱码在线人妻|