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自动售货机控制系统的设计与仿真
4.6.3仿真测试
显示模块仿真波形图如图所示：
对该波形图进行分析：当显示模块接收到用来控制货币总额的信号din时，两个led显示器会马上将货币总额显示出来。图中可以看出，投入货币总额为15元，则led1应显示为5，led2应显示为1，根据vhdl程序的设计，led信号用字符串“\”来显示1，用字符串“0010010”来显示数字5，图中的波形图说明了显示器显示是正确的。
4.7顶层设计与分析
顶层的设计就是对整个自动售货机系统进行设计，为了在整个系统中达到连接底层元件从而形成更高层次的电路设计，在顶层文件的vhdl程序设计中使用了例化语句。在程序中利用component语句对准备调用的元件做了声明，并利用net1~net11十一个信号作为系统的内部连线。
显然，元件例化的实质就是引用一种连接关系，将之前已经设计好的设计实体定义为一个元件，然后把元件与当前的设计实体的端口通过特定的语句连接起来，从而为当前的设计实体引进新的低一级的设计层次。元件例化是vhdl设计实体完成自上而下层次化设计的一种途径。
4.7.1设计思想及工作原理
由QuqrtusⅡ软件内部生成的RTL电路图如图所示：
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4.7.2仿真测试
对整个系统进行功能仿真测试，对仿真的结果的其中一部分进行分析，对以下两种仿真情况进行分析：
1、确认购买但余额不足 2、确认购买且需要找零
对第1种情况进行仿真得到如图的仿真图：
在该波形图中可以看出，在5ns的时候，系统复位；在时间为30ns的时候，系统收到一个1元货币投入信号和一个5元货币投入信号，紧接着在50ns的时候又收到一个一元货币投入信号；两个显示器显示了投入货币的总额；在时间为80ns的时
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候，系统收到确认信号ok_in,投币结束，开始执行找零或者退币操作；系统内部通过判断发现所投入货币总额小于商品价格，所以开始进行全额退币过程；在90ns的时候系统发出同时退出一元货币和五元货币的信号RC1和RC5。系统操作完成，等待下一次的操作。
对第2种情况进行仿真得到如图的仿真图：
在该波形图中，在时间为30ns的时候，系统接收到一个投入一元货币的信号，在70ns的时候，同时收到一个五元货币和一个十元货币的投入信号，显示器实时显示所投入货币的总额；在80ns的时候收到确认购买信号ok_in，由于所投货币总额大于商品价格，则系统开始执行找零过程，并且产生一个出货信号en_deliver和一个确认购买信号led_buy；，在时间为90ns至120ns,连续3个产生退币信号退币信号RC1；退币完成后，本次操作完成，等待下一次的操作。
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5 总结
随着计算机技术和通信技术的发展，自动售货机的发展方向也必将向着更加智能化和人性化的础上，从顾客的实际需要出发，本文在分析了自动售货机的特点后，完成了自动售货机控制系统的设计，在设计的过程中，主要完成了以下几个方面的工作； （1）对自动售货机的发展技术进行了总结和归纳，经过总结可以发现节能环保是现在
起发展的一个重要方向，同时，移动商务也是其发展的一个目标方向。 （2）完成了整个系统方案的设计，并且对整个系统进行了模块的划分，将整个系统划
分成6个子模块，对每个模块都单独进行了功能设计。
（3）利用vhdl语言输入的方式，对子模块进行了详细的软件的设计，并且对其完成了
相应的功能仿真测试，并且对每次的仿真结果进行分析。最后在顶层文件中将各个子模块进行例化并对子模块进行了调用，并且对整个控制系统的仿真，经过仿真测试的结果可以看出，整个控制系统的设计达到了最初的所有设计要求，完成了各项功能。
通过对整个系统的功能测试发现该自动售货机的工作是比较稳定和可靠的，而且操作简单明了，具有很大的实用性。由于经验不足和时间原因，本文中对该自动售货机系统的设计也存在了一些不足之处。在本系统中，只设定了一种商品，商品选择功能不完善；购买商品后的结算方式比较单一，只能现金支付，缺少例如IC卡支付等智能支付方式。所有这些问题会对在相关知识进行更深入的学习后逐一解决，努力对该控制系统进行改进，使其更加完善。
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