基于Verilog HDL的自動售貨機設計與仿真

李紅科 王慶春 賈曉菲

（安康學院電子與信息工程學院 陜西省安康市 725000）

1 引言

隨著集成電路產業(yè)快速發(fā)展，電路集成度越來越高，以計算機輔助為基礎的電子設計自動化(EDA Electronics Design Automation)技術成為集成電路設計重要工具[1]，Verilog HDL 硬件描述語言是以文字形式描述數(shù)字系統(tǒng)硬件電路結構和行為的語言，只需描述電路的功能和電路模塊之間的相互關系，設計者更加專注電路設計整體性能，使電路更加優(yōu)化，提高設計效率[2]。

自動售貨機是一種常見的智能自動化設備，由于不受人直接參與，所以廣泛應用在辦公樓、操場、高速服務區(qū)等場所，大大降低時間、地點的限制，在節(jié)省人力資源方面有著明顯優(yōu)勢。

2 自動售貨機設計思路

有限狀態(tài)機(FSM Finite-state Machine)是一種用來進行對象行為建模的工具，其作用是表示有限個狀態(tài)以及這些狀態(tài)之間相互轉移和動作等行為的數(shù)學模型。有限狀態(tài)機廣泛應用于建模行為、硬件電路設計、軟件工程和網(wǎng)絡協(xié)議等的設計。在數(shù)字系統(tǒng)設計中，當某一事物發(fā)生連續(xù)變化時，可以采用有限狀態(tài)機設計思路提高設計效率，增加程序可讀性，降低錯誤概率，有限狀態(tài)機設計思路是數(shù)字系統(tǒng)中最常用的設計方法之一[3]。

2.1 自動售貨機系統(tǒng)總體設計

該售貨機電路設計要求：

（1）每次只能出售一種商品。

（2）所售商品種類：售貨機只售4 種商品，所售商品編號分別用四位二進制數(shù)從右向左表示為0001、0010、0100、1000，對應價格分別為2 元、3 元、4 元、5 元。出售哪種商品可由顧客按下相應按鍵,按鍵旁邊標記該商品的價格。……