EDA课程设计自动售货机

1. 适用场景

自动售货机作为现代商业自动化的重要设备，广泛应用于各类公共场所，如学校、商场、交通枢纽等。在EDA课程设计中，自动售货机项目不仅能够帮助学生掌握数字电路设计的基本原理，还能通过实际案例提升学生的实践能力。该项目适用于以下场景：

• 教学实验：作为EDA课程的实验项目，帮助学生理解状态机设计、时序逻辑等核心概念。
• 课程设计：适合电子信息类专业的课程设计，涵盖从需求分析到电路实现的完整流程。
• 竞赛项目：可作为电子设计竞赛的选题，展示学生的创新能力和技术实力。

2. 适配系统与环境配置要求

为了顺利完成自动售货机的EDA设计，建议使用以下系统和工具：

• 硬件环境：
  • FPGA开发板（如DE2-70、EGO1等）。
  • 基础外设（按键、LED灯、数码管等）。
• 软件环境：
  • Quartus II或其他EDA设计工具。
  • VHDL或Verilog HDL编程语言。
• 系统要求：
  • 支持状态机设计，能够处理投币、商品选择和找零等功能。
  • 具备仿真能力，用于验证设计的正确性。

3. 资源使用教程

1. 需求分析：明确自动售货机的功能需求，如支持的商品种类、投币方式、显示界面等。
2. 状态机设计：使用VHDL或Verilog HDL设计状态机，定义投币、选择商品、计算金额等状态。
3. 电路实现：在Quartus II中完成电路的综合与布局布线，生成配置文件。
4. 仿真验证：通过仿真工具验证设计的逻辑正确性，确保各功能模块正常工作。
5. 硬件调试：将配置文件下载到FPGA开发板，进行实际功能测试。

4. 常见问题及解决办法

• 问题1：状态机无法正确切换状态
  解决办法：检查状态转移条件是否完整，确保每个状态都有明确的输入和输出。
• 问题2：投币后金额显示错误
  解决办法：验证金额计算模块的逻辑，确保投币和商品价格的匹配关系正确。
• 问题3：商品选择无效
  解决办法：检查按键输入是否被正确识别，确保商品选择信号能够触发状态机。
• 问题4：仿真结果与实际硬件不一致
  解决办法：检查时序约束和时钟信号，确保硬件实现与仿真环境一致。

通过以上步骤和解决方案，学生可以顺利完成自动售货机的EDA设计，并掌握数字系统设计的核心技能。