verilog大作业资料讲解.doc

Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。verilog大作业-西安电子科技大学Verilog大作业自动售邮票机院系：电子工程学院姓名：李岩学号：1202121468专业：电子与通信工程自动售邮票机1.题目介绍本设计主要以程序为主，并通过波形仿真来验证程序功能的实现。当选择好邮票并投币后，数码管显示所选邮票价格及投入钱币价格；按下确认付款开关，交易成功，数码管显示应找多少钱，蜂鸣器响，对应商品LED灯亮。若所投钱币不足所选商品价格，对应警告钱币不足的LED灯亮；当继续投入钱币直到达到所选邮票价格，按下确认付款开关，交易同样成功。具体设计要求如下：(1)机器有一个投币孔，每次只能投入一枚硬币。机器能自动识别硬币金额，最大为1元，最小为1角。购票者可选择的邮票面值有1元和5角两种，每次售出1枚邮票。(2)灯亮时表示该邮票售出。(3)用开关分别模拟1角、5角硬币和1元硬币投入，可以用几只发光二极管分别代表找回剩余的硬币。(4)每次只能售出一种邮票，当所投硬币达到或超过购买者所选面值时，售出货物并找回剩余的硬币，回到初始状态；(5)当所投硬币值不足面值时，可通过一个复位键退回所投硬币，回到初始状态。2.程序状态框图3程序介绍首先声明，本程序具有完全自主知识产权，是经过多次尝试以及错误之后的成果。本程序的核心是利用我们最近刚学的状态机来实现机器不同状态之前的转换。由于没有实验板，只能使用波形仿真，所以最后的functions（led显示函数）注释起来了，但程序还是保留了数码管动态扫描部分。程序基本可以分为三大模块：（1）状态机模块，这是程序的核心部分。在写程序之前看过网上的一些现有例程，但都没有解决一个我认为的核心问题，那就是如何解决连续投币问题。后来经过不断地试错，发现可以使用状态机完美地解决这个问题。（2）数码管动态扫描部分，它的作用是按照给定时钟来回点亮四个数码管（两个dis_money,两个dis_price）,使数码管在人的肉眼看来一直是亮的。这部分由于没有实验板，所以看不出其发挥出来的功能。（3）数码管显示函数，用函数的方法可以避免重复，使程序看起来简洁明了，从而最大程度提高程序编写效率。4源程序modulework(clk,rst,dis_mony_d,dis_mony_g,dis_price_d,dis_price_g,btn_ok,btn_mon,btn_sell,warn,beep);inputclk,rst,btn_ok;input2:0btn_mon;/选择放入的钱input1:0btn_sell;/选择商品outputwarn;/钱不足，指示灯output3:0dis_mony_d,dis_mony_g;/两个数码管显示投入面值，个位和十位output3:0dis_price_d,dis_price_g;/两个数码管显示价钱，同上outputbeep;/高电平交易成功regwarn;/警告放入钱不足reg3:0dis_mony_d,dis_mony_g;reg3:0dis_price_d,dis_price_g;reg3:0money,money_all,price;reg1:0flag=2'b00;/数码管显示标志位regbeep=0;reg2:0state;parameterIDLE='d0,A='d1,B='d2;always(negedgerstorposedgeclk)beginif(!rst)/初始化beginprice=0；money=0;state<=IDLE;money_all=0;warn=0;beep=0;endelsebegin/三种面值case(btn_mon)3'b001:money=1;3'b010:money=5;3'b100:money=10;default:money=0;endcasecase(btn_sell)/两种邮票2'b01:price=5;2'b10:price=10;default:price=0;endcasecasex(state)IDLE:if(btn_sell)beginmoney_all=money_all+money;state<=A;endA:if(btn_ok=0)beginmoney_all=money_all+money;endelsebeginmoney_all=money_all+money;state<=B;endB:if(money_all>=price)beginmoney_all=money_all-price;beep=1;warn=0;state<=IDLE;endelsebeginwarn=1;state<=A;enddefault:state<=IDLE;endcaseendend/*将时钟给数码管，数码管分别显示放入钱多少、邮票价格*/always(posedgeclk)begincase(flag)2'b00:begindis_mony_d<=money_all%10;dis_price_d<=price%10;flag=2'b01;end2'b01:begindis_mony_g<=money_all/10;dis_price_g<=price/10;flag=2'b00;endendcaseend/*数码管段码function6:0led7;input3:0dis_input;begincase(dis_input)0:led7=7'b111_1110;1:led7=7'b011_0000;2:led7=7'b110_1101;3:led7=7'b111_1001;4:led7=7'b011_0011;5:led7=7'b101_1011;6:led7=7'b101_1111;7:led7=7'b111_0000;8:led7=7'b111_1111;9:led7=7'b111_0011;default:led7=7'b111_1111;endcaseendendfunction*/endmodule仿真分析：（1）按下1元邮票选择键（2'b10），当连续两次投入5角（3'b010）并按下ok键时，beep变为高电平，交易成功，找零dis_money为零。波形仿真如下图：（2）按下1元邮票选择键（2'b10），当一次投入5角（3'b010）并按下ok键时，warn变为高电平，交易失败，找零dis_money为投入的5角。波形仿真如下图：（3）按下1元邮票选择键（2'b10），当一次投入5角（3'b010）并按下ok键时，warn变为高电平，交易失败。继续投入5角（3'b010）并按下ok键时，beep变为高电平，交易成功，找零dis_money为零。波形仿真如下图：5总结本次大作业断断续续持续了两个星期，但我觉得这个时间值得。通过本次大作业的编写，我对verilogHDL语言有了更深刻的了解，能够比较灵活地运用它来实现我所想要实现的功能。在程序编写中，我也遇到了很多挫折，甚至想放弃这个题目，但是我还是坚持下来了。发现问题（连续投币）所在之后想了很多方法，甚至是C语言的里面的break语句，最后终于发现原来离我们最近的状态机可以解决这个问题。解决问题之后的那种成就感不言而喻了。总之，这次大作业让我感觉到成功就是在不断摸索着前进中实现的，遇到问题我们不能灰心、烦躁，甚至放弃，而要静下心来仔细思考，分部检查，找出最终的原因进行改正，这样才会有进步，才会一步步向自己的目标靠近，才会取得自己所要追求的成功。-