自動(dòng)售貨機(jī)控制模塊 VHDL 程序設(shè)計(jì)及 FPGA 實(shí)現(xiàn)

2）輸入信號(hào)：取投幣信號(hào)為輸入邏輯變量，用兩位的矢量state_inputs表示。state_inputs(0)表示投入1元硬幣，state_inputs(1)表示投入5角硬幣。輸入信號(hào)為1表示投入硬幣，輸入信號(hào)為0表示未投入硬幣。

3）輸出信號(hào)：給出礦泉水和找零為兩個(gè)輸出變量，用兩位的矢量comb_outputs表示。comb_outputs(0)表示輸出貨物，comb_outputs(1)表示找5角零錢(qián)。輸出信號(hào)為1表示輸出貨物或找零，輸出信號(hào)為0表示不輸出貨物或不找零。

根據(jù)圖1所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，用VHDL中的CASE_WHEN結(jié)構(gòu)和IF_THEN_ELSE語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)控制功能，源程序如下：
LIBRARY IEEE; --庫(kù)和程序包的使用說(shuō)明
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
ENTITY sellmachine IS --實(shí)體定義
PORT(clk,reset: IN std_logic;
state_inputs:IN std_logic_vector(0 TO 1);
comb_outputs:OUT std_logic_vector(0 TO 1));
END sellmachine;
ARCHITECTURE state OF sellmachine IS --結(jié)構(gòu)體
TYPE fsm_st IS (S0,S1,S2,S3,S4); --狀態(tài)枚舉類型定義
SIGNAL current_state,next_state:fsm_st; --狀態(tài)信號(hào)的定義
BEGIN
reg:PROCESS(reset,clk) --時(shí)序進(jìn)程
BEGIN
IF reset='1' THEN current_state=S0; --異步復(fù)位
ELSIF rising_edge(clk) THEN
current_state=next_state; --狀態(tài)轉(zhuǎn)換
END IF;
END PROCESS;
corn:PROCESS(current_state,state_inputs) --組合進(jìn)程
BEGIN
CASE current_state IS
WHEN S0=>comb_outputs=00; --現(xiàn)態(tài)S0
IF state_inputs=00 THEN next_state=S0; --輸入不同，次態(tài)不同
ELSIF state_inputs=01 THEN next_state=S1;
ELSIF state_inputs=10 THEN next_state=S2;
END IF;
WHEN S1=>comb_outputs=00; --現(xiàn)態(tài)S1
IF state_inputs=00 THEN next_state=S1; --輸入不同，次態(tài)不同
ELSIF state_inputs=01 THEN next_state=S2;
ELSIF state_inputs=10 THEN next_state=S3;
END IF;
WHEN S2=>comb_outputs=00; --現(xiàn)態(tài)S2
IF state_inputs=00 THEN next_state=S2; --輸入不同，次態(tài)不同
ELSIF state_inputs=01 THEN next_state=S3;
ELSIF state_inputs=10 THEN next_state=S4;
END IF;
WHEN S3=>comb_outputs=10; --現(xiàn)態(tài)S3
IF state_inputs=00 THEN next_state=S0; --輸入不同，次態(tài)不同
ELSIF state_inputs=01 THEN next_state=S1;
ELSIF state_inputs=10 THEN next_state=S2;
END IF;
WHEN S4=>comb_outputs=11; --現(xiàn)態(tài)S4
IF state_inputs=00 THEN next_state=S0; --輸入不同，次態(tài)不同
ELSIF state_inputs=01 THEN next_state=S1;
ELSIF state_inputs=10 THEN next_state=S2;
END IF;
END CASE;
END PROCESS;
END state;