自动售货机控制系统的设计
集团标准化工作小组Q8QGGQTGX8G08Q8GNQGJ8MHHGN
f课程设计题目：自动售货机控制系统的设计
目的与任务：（1）进一步掌握MAXPLUSⅡ软件的使用方法；（2）会使用VHDL语言设计小型数字电路系统；（3）掌握应用MAXPLUSⅡ软件设计电路的流程；（4）掌握自动售货机的设计方法；（5）会使用GW48实验系统。内容和要求：
设计一个简易的自动售货机，它能够完成钱数处理、找零、显示、退币等功能。（1）用3个键表示3种钱，再用3个键表示3种物品。（2）用2个数码管显示输入的钱数，再用2个数码管显示所找的钱数，以元为单位。（3）买东西时，先输入钱，用数码管显示钱数，再按物品键，若输入的钱数大于物
品的价格，用数码管显示所找的钱数，并用发光二极管表示购买成功。（4）若输入的钱数少于物品的价格，用数码管显示退出的钱数，并用发光二极管表
示购买失败。
f设计内容（原理图以及相关说明、调试过程、结果）一、系统设计方案
根据系统要求，系统的组成框图如图1所示。
时钟
图1系统分组频成器框图
系统按功能可分为分频模块、控制模块和译码输出模块。
（1）分频模块的作用是获得周期较长的时钟信号，便于操作，且不会产生按键抖动
钱数输入
控制器
的现象。其原理是定义两个中间信号Q、DIV_CLK，Q在外部时钟CLK的控制下循环计
数，每当计数到一个设定的值时DIV_CLK的值翻转，最后将译D码IV显_C示LK赋给NEW_CLK
即可，改变设商定品值选可改择变分频的大小。
（a2）控制模块是这个系统的核心模块，它具有判断按键、计算输入钱数总和、计
算找零、控制显示四个作用。它的工作原理是每当时钟上升沿到来时，判断哪个按键按
下，若按下的是钱数键，则将钱数保存于中间信号COIN，若下次按下的仍是钱数键，
COIN的值则加上相应的值并显示于数码管；当物品键按下时，则将COIN的值与物品
价格进行比较，然后控制找零。
（3）由于钱数可能大于9，所以译码显示模块的作用就是将钱数译码后用两个数
码管显示，这样方便观察。
根据各个功能模块的功能并进行整合，可得到一个完整的自动售货机系统的整体组装设计原理图，如图2所示。
图2设计原理图二、系统主要VHDL源程序
（1）分频器的源程序（外部时钟选用3MHz，实现3万分频）LIBRARYIEEE
USECLKGENIS
PORTCLKINSTD_LOGIC
NEWCLKOUTSTD_LOGIC
ENDCLKGEN
fARCHITECTUREBEHAVEOFCLKGENIS
SIGNALQINTEGERRANGE0TO14999SIGNALDIVCLKSTD_LOGIC
BEGINPROCESSCLK
BEGINIFCLKEVENTANDCLK1THEN
IFQ14999THENQQ1ELSEDIVCLKNOr