自动售货机有限状态机 VHDL 设计 自动售货机有限状态机 VHDL 设计是数字系统设计中的一种重要技术,广泛应用于各种自动控制系统中。该设计的核心是使用有限状态机(Finite State Machine,FSM)来实现逻辑控制电路。在本设计中,我们使用 VHDL 语言来描述自动售货机的有限状态机,实现一个自动售货机的逻辑控制电路。 有限状态机(FSM)是指在数字系统中使用的一种设计方法,通过有限状态机可以实现复杂的逻辑控制电路。有限状态机通常由三个部分组成:当前状态、下一个状态和输出信号。在自动售货机的设计中,我们使用 VHDL 语言来描述有限状态机,实现自动售货机的逻辑控制电路。 自动售货机的设计要求是设计一个自动售货机的逻辑控制电路,该机器有两个投币口,分别为一元投币口和五角投币口,假设每次只能投入一枚一元或五角硬币,投入一元五角硬币后机器自动给出一瓶矿泉水,投入两元硬币后,在给出一瓶矿泉水的同时找回一枚五角的硬币。 在 VHDL 设计中,我们首先定义了一个实体(Entity),该实体名为 shj_ctr,该实体有五个端口:a、b、clk、sell 和 change,其中 a 和 b 是投币信号,clk 是时钟信号,sell 是售出矿泉水的信号,change 是找回零钱的信号。 在 architecture 部分,我们定义了三个状态:s0、s1 和 s2,这三个状态分别对应自动售货机的三种状态:等待投币、投币后等待售出和售出后等待投币。我们使用 case 语句来实现状态机的跳转,根据投币信号和当前状态来确定下一个状态。 在设计中,我们使用 VHDL 语言的过程语句(Process)来实现状态机的跳转。在过程语句中,我们使用 if 语句来判断投币信号和当前状态,然后根据判断结果来确定下一个状态。在过程语句中,我们还使用了 signal 语句来定义信号 indat 和 state,这两个信号分别表示投币信号和当前状态。 在设计中,我们还使用了 VHDL 语言的类型语句(Type)来定义状态机的状态类型,我们定义了一个名为 states 的类型,该类型有三个值:s0、s1 和 s2,这三个值分别对应自动售货机的三种状态。 自动售货机有限状态机 VHDL 设计是数字系统设计中的一种重要技术,通过使用 VHDL 语言可以实现复杂的逻辑控制电路,广泛应用于各种自动控制系统中。
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