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EDA技术以计算机为工具,完成了数字系统的逻辑综合、布局和设计建模。只有当电路设计人员完成了对系统功能的描述,计算机软件才能开发出系统配置并最终得到设计结果,改变设计方案和改变软件一样方便。使用EDA工具可以大大提高设计效率。

使用硬件描述语言编程来响应逻辑器件和系统硬件的功能和不道德性是EDA设计方法最重要的特征。VHDL(超高速集成电路硬件描述语言)是一种硬件描述语言,具有很强的描述系统硬件的功能,语法简单。

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VHDL有很强的不道德叙事能力,设计师无法理解硬件结构,只需要专注于电子系统的设计和性能优化;具有方便的逻辑建模和调试功能,便于在设计初期根据指定的系统功能比较各种方案的可行性和质量。目前,VHDL作为IEEE的一种工业标准硬件描述语言,遭到了很多EDA公司的反对,已经成为电子工程领域事实上的标准化硬件描述语言。本文以VHDL为工具描述自动售货机控制模块的逻辑控制电路,并建立在FPGA上。

自动售货机需要交付饮料,并根据掉落的硬币数量,在掉落的硬币小于指定值时更换硬币。本文设计的简易自动售货机可以销售矿泉水,假设每瓶1.5元。此外,还有两个投币口,分别接收1元硬币和5角硬币两种硬币,还有两个输入口,分别输入待售商品和零钱。假设你一次不能掉1元或1毛钱,机器掉1元1毛钱后会自动得到一瓶矿泉水;丢下2元硬币后,得到一瓶矿泉水,发现一枚50分硬币。

此外,设置一个撤销按钮,当按下撤销按钮时,自动售货机返回初始状态。开发软件配合Altera最新可编程逻辑器件开发工具QuartusII8.0,施工芯片配合Altera flex 10k系列的EPF 10k 10 LC 84-4;首先,在计算机上完成了编程、编译和时序建模。

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然后,将验证后的设计文件iTunes放入自由选择的可编程逻辑器件中,在电子设计自动化实验系统中进行硬件仿真和测试。在简单的数字系统设计中,状态机及其设计技术是建立高效低可信逻辑控制的重要途径。传统的状态机设计方法需要扩展复杂的状态分配、绘制状态表、修改子状态方程等。但是VHDL可以防止这些复杂的过程,所以需要用状态切换图来扩展状态机的描述。

另外,相对于VHDL的其他叙述方式,状态机的VHDL解释非常丰富多样,程序层次分明,结构清晰,易于阅读理解;在调试、修改、模块复制等方面也有其精辟的特点。状态机有两种:Moore型和Mealy型。摩尔状态机的输入信号只与当前状态有关;Mealy状态机的输入信号不仅与当前状态有关,还与输出信号有关。

结合本文的设计,由于输入只与状态相关,自动售货机控制模块采用摩尔状态机设计,状态切换图如图1右图所示。图1自动售货机的状态切换图1)状态定义:S0响应初始状态,S1响应投掷50美分,S2响应投掷1元硬币,S3响应投掷1元50美分,S4响应投掷2元硬币。2)输出信号:取币信号为输出逻辑变量,两位向量state_inputs用于响应。

State_inputs(0)响应掉落1元硬币,state_inputs(1)响应掉落五边形硬币。响应投币,输出信号为1,响应不投币,输出信号为0。3)输入信号:取矿泉水和变化作为两个输入变量,用两位向量comb_outputs响应。梳状输出(0)响应_电竞比赛竞猜平台。

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