自动售货机控制系统的EDA实现

　　1.引言

　　自动售货机是 20 世纪 70 年代在日本、欧美发展起来的一种全新的商业零售形式，被称为 24 小时营业的微型自助超市。1999 年，自动售货机开始进入中国市场。如今，在机场、地铁、商场、公园等客流较大的场所，已不难发现自动售货机的身影。作为一种先进的消费方式，自动售货机已经成为城市现代文明发达程度的重要标志，其新颖、时尚的购物方式，24 小时营业的特点给人们生活带来了便利，美化了城市环境，受到消费者的欢迎。[1]

　　EDA(Electronic Design Automation，电子设计自动化)技术[2]是现代电子信息工程领域的一门新技术，它是在先进的计算机工作平台上开发出来的一整套电子系统设计软硬件工具，并提供了先进的电子系统设计方法。它应用计算机软件在计算机上完成电路、性能分析、参数优化、仿真测试等设计，以实现特定功能的硬件系统。本文主要介绍了基于 EDA 的自动售货机控制系统的设计，在 Altera公司的 Max PlusⅡ集成开发环境下，采用 VHDL 硬件电路描述语言进行电路设计、逻辑仿真，以实现系统控制功能。

　　2.自动售货机控制系统的主要功能

　　自动售货机控制要求对机内商品信息进行识别，对投入的货币进行运算，并根据所投入的货币数值判断是否能够购买某种商品，并做出相应的反应。本文设计的自动售货机控制系统主要可以实现投币处理、计算投币总额、输出商品，输出找零等功能，系统工作流程如图 1 所示。

　　3.自动售货机控制系统的设计与实现[3-4]

　　3.1 设计说明

　　本文设计的自动售货机控制系统可出售四种商品，分别为纯净水(1.5 元)、可乐(2 元)、果汁(2.5 元)、奶茶(3 元)，在购买的过程中，采取投币的方式，并且只能投入 0.5 元和 1 元两种规格的硬币。系统入口参数有：系统时钟信号 clk，商品数据设置信号 set，商品选择信号 sel，交易结束信号 finish，两种硬币投入信号 coin0(代表 5 角硬币)、coin1(代表 1元硬币)。出口参数有 act5(表示找回 5 角硬币)，act10(表示找回 1 元硬币)，y0 为显示钱数，y1 为显示商品数量。

　　在自动售货机控制系统的工作过程中，可分为三个状态：初始状态、投币状态和找零状态。在每一个状态中完成特定的功能。

　　首先，在初始状态下，自动售货机通电，初始化机内商品信息(包括商品种类、每种商品的数量以及价格)。当顾客购买商品时，可根据自己需要通过按键选择其中一种商品(且只限一种)，然后进入下一状态，即投币状态。

　　在投币状态下，当投入硬币总额大于或等于商品价格，并且按确认购买键后将进入找零状态;若按取消键，售货机退出所投硬币，返回到初始状态。