( 2013 届 )
题 目： 基于VHDL的自动售票机设计与仿真
学 院： 机电与信息工程学院
专 业： 电子信息工程
学生姓名： 刘方方 学号： 20906021033
指导教师： 赵年顺 职称（学位）： 助教
合作导师： 职称（学位）：镇流器外壳
完成时间： 2013 年 月 日
成 绩：
黄山学院教务处制
学位论文原创性声明
兹呈交的学位论文，是本人在指导老师指导下独立完成的研究成果。本人在论文写作中参考的其他个人或集体的研究成果，均在文中以明确方式标明。本人依法享有和承担由此论文而产生的权利和责任。
声明人（签名）：
年 月 日
目 录
摘要 1
英文摘要 2
1 引言 3
1.1 EDA介绍 3
1.2 VHDL简介 4
2 设计要求和分析 5
2.1 设计要求 5
2.2 设计分析 5
2.3 购票系统流程分析 6微型麦克风
3 自动售票机设计 7
3.1 maxplusⅡ软件工具介绍 7
3.2 课题设计过程 8
4 波形仿真 11
4.1 硬币购票仿真 11
4.2 纸币购票仿真 13
结束语 14
参考文献 14
致谢 14
附录 16
基于VHDL的自动售票机设计与仿真
机电与信息工程学院 电子信息工程 刘方方（20906021033）
指导老师：赵年顺（助教）
摘要：课题设计是用VHDL语言编写自动售票机的运行控制系统，该售票机具有票物信息存储，进程控制，硬币处理，余额计算，显示等功能。在系统的初始化时开始输入车票的品种、价格和数量，然后进行自动存储。售票机可以识别的硬币币种为五毛和一元的面额；纸币币种为一元、二元、五元、十元的面额。当用户投入硬币时，系统将会自动累计数量，然后去对比地铁票的单价和数量，扣除价格，最后计算余额，出所得零钱。本设计不考虑硬件的实现，只是进行了功能的相应仿真，为实验性质的课程设计。 关键词：双向呼叫VHDL语言描述；自动售货机；MXAPLUSⅡ；系统仿真
Design and Simulation of Automatic Ticket Vending Machine Based on VHDL
Liu FangFang Director:Zhao NianShun (Assistant)
(School of Mechanical Electronic & Information Engineering
,HuangShan university,HuangShan China 245041)
Abstract: This article design a vending machine control system bass on VHDL language, the vending machine have the functions to storage the goods information, process control, coin handling, balance calculation, display and other functions. The ticket type , price and quantity in the initialization to be input when introduce the system, and then automatic stored. The vending machine can identify the coins of five cents and one dollar denominations. Paper currency is one yuan,two yuan,five yuan,ten yuan denomination.When the user input coins, the system will automatically account sum, and then to compare the ticket price and quantity ,after deducting price, finally calculated balance, find out the change.This design did not consider the hardware implementation, only the corresponding simulation function, experimental nature of the curriculum design.
Key words:VHDL description language；vending machines；MXAPLUS Ⅱ； system simulation
用电信息采集
1 引言
1.1 EDA介绍
在电子设计以及研究领域世界个各国都在进行研究和开发。许多电子水平发达的国家长期以来都在进行研究和探索，从而他们在行业内得到了更大的市场和发展空间[1]。经过长时间的积累，他们在设计方法和研究手段上高于世界其他国家。在电子产品设计中，随着可编程器件的诞生与使用，得到了外界共同的认可并得到了快速的发展。提高了电子开发水平，在设计中增加了设计的灵活性。而这些器件又可以通过软件程序来重组硬件结构实现不同的功能，这就使这些硬件可以方便的适应设计的需要。这一设计同时也改变了传统的系统设计方法和理念，在一定程度上促使了EDA技术使用的发展。在EDA的应用领域或空间来说，主要使用在集成电路和应用电子产品上。在半导体、微电子等行业主要使用到EDA的集成电路方面的应用，而这些集成电路设计一般都有专门的公司进行单独的设计，对于一般从事电子开发的人员来说无需过问集成电路领域，在日常开发中涉及的也会很少[2]。只需要对其有一个了解、有一定的认识和见解即可而不需要过多的去研究。
随着计算机水平的不断提高，软硬件水平的不断强化。EDA的产生也是势必而成的。EDA的出现可以说是依赖于计算机技术的快速发展，而同时EDA的出现有进一步推动了计算机水平的提高[3]。二者之间相互依存、共同促进，是一个整体。其在发展上也是共同促进的。即在不与半导体设计制造厂商沟通，一切由电子系统设计者本身就可以完成的工作。
EDA的发展趋势，其一、高度综合和优化，EDA支持系统级的综合与优化。优化是利用一定的优化手段使系统性能进一步提高。其二、并行设计即在相应的开发环境下进行并行作业，支持多人同时进行设计和使用，提高开发和使用的效率。其三、发展过程中实行的开放和标准化。在EDA设计中要符合相应的设计标准，在开放的基础上保证设计的标准不失真。
在我国EDA技术逐渐的发展并成熟，但对于市场上许多的开发者都集中小型的ASIC领域研究，只有少数部分的设计者开发较为复杂的系统器件。在国际上为了能够有实力与其他国家形成竞争力，国内许多的设计者开始引进和学习EDA设计技术。
EDA耐高温盘根技术就是使用VHDL语言来进行硬件描述完成产品的设计与仿真[4]。完成后在计算机
上进行编译、仿真、简化、优化、布局等一系列的工作，直到对特定芯片进行编译、映射、仿真等工作。EDA技术的发展使得在电子设计中的使用范围和频率越来越高。同时在设计中使用EDA能够带来更高的效率，为开发者带来极大的方便和支持。而在使用EDA进行VHDL语言编程时，开发者可以根据自己的设计思想对硬件功能进行赋予，在开发产品上有很大的自由性。而通过EDA设计，大部分的工作都由软件来完成无需人工去解决，减少了设计中的不少工作量以及提高了工作的效率。
发展到现在EDA技术的适用范围进一步扩大，在各大领域以及设计中都有所使用。主要集中在电子、通信、机械制造、工业控制等领域。EDA在各大高校、各大公司等都有所使用。例如，街头常见的贩卖机、售票机、售货机等，都有EDA设计的产品。在一个产品的设计、性能测试、设计成果仿真模拟都有可能用到EDA技术。EDA技术是利用计算机作为平台，使用硬件语言来编程控制，最终实现设计的一门现代技术。使用EDA工具，开发者可以进行产品的设计、测试以及成果仿真。全程提高工作效率，开发过程中实现很多工作的智能化，由计算机来处理。这样不仅使得效率有所提高，更重要的是通过计算机处理这样准确性也得到了保证。
1.2 VHDL简介
VHDL语言从功能上来说非常强大，作为硬件描述语言其在设计上可以完成对硬件的编程，同时使用起来不复杂易于使用。设计中模块化结构分明，简洁易读易懂，绝对可以说是一门很成功的编程语言[5]高度规。
同时，VHDL语言具有易于修改、支持范围广泛等特点，并且其已经被IEEE定位为标准硬件描述语言。这使得EDA以及VHDL语言的未来一片光明，发展前景非常可观。因其模块化的编程结构思想使得程序易于修改并且可读性较强。在硬件控制能能力上来说，VHDL语言能基本实现我们所能使用到的硬件控制功能。并且语言描述完成后，其支持很多的硬件结构，可以通过选择不同的硬件结构来对其进行仿真。从另一个侧面来说，也就是该硬件描述语言VHDL的移植性较强，可以使用在不同的硬件结构上。设计人员不同考虑设计后我们所要完成的器件，只要考虑设计即可进行。这些都是得益于其超强的移植能力。而模块化编程思想更是一大进步和优点，这使得设计模块时我们可以使用之前设计好的模块以及本次设计模块也可以供以后设计时使用。从而极大程度的来节省了重复开发的时间和精力。同时，模块化的编程易于管理和日后修改[6-7]。
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