数字电路与逻辑设计实验报告.pdf

"数字电路与逻辑设计实验报告" 本实验报告旨在设计制作一个简易的地铁自动售票系统，该系统能够实现基本的票种选择、购票数量选择、投币处理、出票及找零功能。为了实现该系统，我们将采用模块化设计和有限状态机的设计方案。 我们需要设计一个能够实现票种选择的模块。该模块将使用三位二进制向量编码表示三个不同的票种，分别为2元、4元和6元。我们可以使用 VHDL 语言对该模块进行编程，并在 QuartusⅡ环境下进行编译与仿真。 接下来，我们需要设计一个能够实现购票数量选择的模块。该模块将允许用户选择1-3张票，并将投入的钱币与所需金额进行比较。如果投入的钱币不足，将发出提示信息要求用户继续投入钱币。 然后，我们需要设计一个投币处理模块，该模块将能够识别三种不同的纸币，分别为1元、5元和10元。我们可以使用二进制表示法来表示不同的纸币，例如，001表示1元，010表示5元，100表示10元。 在投币处理模块的基础上，我们需要设计一个出票及找零模块，该模块将能够自动出票，并计算找零金额。如果用户选择取消交易，将退还投入的钱币。 为了实现该系统，我们还需要设计一个有限状态机（Finite State Machine，简称 FSM）。有限状态机是一个电路，它的输出向量不仅依赖于当前输入向量，也依赖于过去输入向量序列。我们可以使用 VHDL 语言对有限状态机进行编程，并在 QuartusⅡ环境下进行编译与仿真。 在设计有限状态机时，我们需要定义状态机的状态变量和状态转换函数。例如，我们可以定义五个状态，分别为等待选择票种状态、等待选择购票数量状态、等待投入钱币状态、出票状态和找零状态。然后，我们可以使用 VHDL 语言对状态机进行编程，并在 QuartusⅡ环境下进行编译与仿真。 在有限状态机的基础上，我们可以设计一个系统总体框图，该框图将包括票种选择模块、购票数量选择模块、投币处理模块、出票及找零模块和有限状态机。我们可以使用 VHDL 语言对系统总体框图进行编程，并在 QuartusⅡ环境下进行编译与仿真。 本实验报告旨在设计制作一个简易的地铁自动售票系统，该系统能够实现基本的票种选择、购票数量选择、投币处理、出票及找零功能。我们可以使用模块化设计和有限状态机的设计方案来实现该系统，并使用 VHDL 语言对系统进行编程，在 QuartusⅡ环境下进行编译与仿真。