自动售货机控制芯片设计

【自动售货机控制芯片设计】是电子设计自动化技术领域中的一个典型应用，它涉及到微电子学、数字逻辑和嵌入式系统等多个方面的知识。在这个课程设计中，目标是创建一个能够实现自动售货机核心控制功能的芯片，包括货币识别、商品选择、交易处理、显示及找零等。 **设计原理：** 自动售货机控制芯片通过连接货币识别系统，执行一系列操作以完成交易。用户投入货币，系统识别货币价值后，根据购买力选择商品。商品分为两类：a类为2元商品（1-8号），b类为5元商品（9-16号）。投入的货币超过2元且对应商品有库存时，a类商品的可选指示灯亮起；超过5元且任一类商品有库存时，b类商品的可选指示灯也会亮起。用户可以通过选择按钮选择商品，按下确认键进行交易，或者在任何时候按下取消键退出并退还所有货币。交易完成后，系统会计算剩余货币并进行找零，同时出货并将商品库存减一。交易过程中的货币数量和状态会通过七段显示器显示，并配有相应的指示灯辅助用户操作。 **设计功能块结构：** 1. **按键处理部分**：确保按键输入的稳定性和准确性，消除噪声干扰。 2. **货币处理部分**：管理投入的货币，超过限额的部分会自动退出，同时根据货币金额决定哪些商品可选。 3. **货物选择部分**：允许用户选择已点亮的可选商品，商品选择指示灯会亮起。 4. **确认取消部分**：确认键完成交易，取消键则退出所有货币。 5. **退币处理部分**：计算并退还剩余货币。 6. **出货并计算货存部分**：出货并更新商品库存。 7. **显示部分**：显示货币进出情况，提供交易反馈。 **综合报告：** 设计采用Synopsys的SIC逻辑综合工具进行，设定了时钟周期、上升沿和下降沿延迟。在综合过程中，选择了中等的努力级别来平衡设计面积和速度。综合结果表明，设计包含29个端口、86个网络、63个单元和15个参考，总面积为173.66平方微米。时序报告显示，设计满足了最大路径延迟要求，提供了良好的时序性能。 这个设计不仅涵盖了基本的数字逻辑设计，还涉及到了实际应用场景中的用户体验和交互设计。通过这样的课程设计，学生可以深入理解数字电路设计、嵌入式系统开发以及电子设备的实际应用，为未来在电子设计自动化领域的工作打下坚实基础。