FSM7-自动售货机2 BUAA
时间: 2025-05-19 16:04:33 AIGC 浏览: 30
### FSM7 自动售货机 BUAA 项目 技术实现设计方案
#### 1. 项目概述
FSM7 自动售货机的设计基于有限状态机(Finite State Machine, FSM),其核心目标是通过硬件描述语言(如Verilog)在FPGA上实现自动售货机的功能。该项目通常涉及多个子模块,包括投币检测、余额计算、商品选择以及找零机制等功能[^1]。
#### 2. 功能需求分析
根据引用中的描述,自动售货机的主要功能可以分为以下几个部分:
- **投币处理**:支持多种面额的硬币投入,并实时更新账户余额。
- **商品选择**:允许用户选择特定的商品编号并确认购买。
- **找零逻辑**:当支付金额超过商品价格时,提供相应的找零提示。
- **错误处理**:对于非法操作或不足金额的情况给出反馈。
具体到BUAA项目的实现细节中,可能还需要考虑以下几点扩展特性[^4]:
- 支持更多种类的商品及其对应的价格设置;
- 提供退款选项以便于取消交易;
- 显示界面用于交互显示剩余款项或者错误消息。
#### 3. 状态机设计
为了满足上述功能需求,在此采用Moore型有限状态机构建整个系统的控制流程。以下是几个主要的状态定义及转换条件:
- `IDLE` (空闲): 初始待命状态等待顾客动作触发进入下一个阶段;
- `COIN_INSERTED` (已插币): 接收来自用户的货币输入直到达到最低消费门槛为止;
- `SELECTING_ITEM` (正在选品): 用户在此状态下可以选择他们想要购买的产品编号;
- `DISPENSING_PRODUCT` (发放产品): 如果有足够的资金,则释放所选物品给买家同时调整内部库存记录;
- `RETURN_CHANGE` (退还余款): 当存在多余付款时执行退费程序.
这些基本状态之间依据预设规则相互转移形成完整的业务循环路径[^3].
```verilog
// 定义状态枚举类型
typedef enum logic [2:0] {
IDLE,
COIN_INSERTED,
SELECTING_ITEM,
DISPENSING_PRODUCT,
RETURN_CHANGE
} state_t;
state_t current_state, next_state; // 当前和下一状态变量声明
```
#### 4. 实现要点
##### a. 输入信号
主要包括但不限于以下几种类型的外部刺激源作为驱动因素来改变现有状况:
- Coin_Input : 表示是否有新的钱币被插入.
- Item_Selected : 反映哪个按钮被按下表示选择了哪件货物.
##### b. 输出信号
同样也需要一些可视化的响应告知使用者当前进展如何:
- Dispense_Signal : 控制实际吐物的动作开关量.
- Change_Returned : 展示应该返还多少钱数的信息流.
##### c. 组合逻辑与同步过程
利用组合电路完成即时判断哪些情况会促使我们跳转至另一新位置;而借助寄存器则可保存历史数据从而维持时间上的连续性[^5].
```verilog
always @(posedge clk or negedge reset_n) begin
if (!reset_n)
current_state <= IDLE;
else
current_state <= next_state;
end
always @(*) begin
case(current_state)
IDLE: ...
COIN_INSERTED: ...
default: ;
endcase
end
```
#### 5. 测试验证
最后一步就是构建详尽全面的各种场景下的仿真脚本来检验我们的理论模型能否正常运转无误。这其中包括典型例子比如只投放刚好够买一件东西的钱或者是故意少付看看会不会报警等等情景模拟测试.
---
阅读全文
相关推荐












