赵 杰

(商洛学院电子信息与电气工程学院，陕西商洛726000)

1 引 言

自动售货机是能按照投入的货币自动售货的机器，它是贸易自动化的常用设备，受时间、地点的限制少，能节约人力、便利交易，是一种全新的贸易零售方式，又被称为24小时业务的小型超市［1］。在自动售货机的控制方面，常采用单片机或PLC(可编程逻辑控制器)作为控制核心，完成整个系统的基本功能［2－5］。然而，实际中主控芯片需和众多外围芯片或接口相连，或者需要进行功能扩展［6］。用传统方式来应对日益复杂的要求显得力不从心。而使用硬件描述语言在FPGA(现场可编程门阵列)上实现电路系统的现代EDA(电子设计自动化)技术，具有明显的优势［7－8］。本文主要利用VHDL硬件描述语言编写程序代码，用状态机实现功能转换，以Quartus II软件作为运行平台，实现一个能够实现货物选择、投币、找零、多次购买等功能的自动售货机。自动售货机采用模块化设计，可以对各模块实行独自设计、修订和调试，最终通过模拟仿真进行验证。

2 自动售货机设计

为方便起见，设定自动售货机可以出售两种商品，标价分别为2元和3元。售货机可以分别识别1元和5元两种货币。

(1)购买者可选择购买多种商品种类，选定商品种类后处于等待投币状态。如果超时等待时间，则认定购买者放弃选购，此后售货机自动返回初始状态，等待新的交易。如果在规定时间内，再次选中物品，就进入再次等待状态。

(2)每次交易完成，售货机自动返回初始状态，等待下一次交易。……