簡(jiǎn)易售貨機(jī)課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書</p><p>　　題目： 簡(jiǎn)易售貨機(jī) </p><p>　　學(xué)院（系）： 電力系統(tǒng) </p><p>　　年級(jí)專業(yè)： 09電力1班 </p><p>　　課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書</p&g

2、t;<p>　　院（系）：電氣工程學(xué)院 基層教學(xué)單位：電子實(shí)驗(yàn)中心 </p><p>　　說(shuō)明：此表一式四份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、基層教學(xué)單位、系部各一份。</p><p>　　2011年12 月16 日 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章

3、 摘要…………………………………………………………………………………4</p><p>　　第2章 引言…………………………………………………………………………………4 </p><p>　　第3章 基本原理……………………………………………………………………………5</p><p>　　第4章 參數(shù)設(shè)計(jì)及運(yùn)算………………………………………………………………

4、……5 4.1 二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為………………………………………………………………………5</p><p>　　4.2 兩個(gè)輸入端做減……………………………………………………………………7</p><p>　　4.3 加入比較器…………………………………………………………………………8 4.4 設(shè)計(jì)總電路圖………………………………………………………………………9</p>

5、;<p>　　4.5 波形仿真圖………………………………………………………………………10</p><p>　　第5章 管腳鎖定及硬件連線……………………………………………………………12</p><p>　　第6章 結(jié)論 ………………………………………………………………………………13</p><p>　　心得體會(huì) …………………………………

6、…………………………………………………13</p><p>　　參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………………18</p><p><b>　　第1章 摘要</b></p><p>　　現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)的核心是EDA（Electronic Design Automation）技術(shù)。EDA就是依賴功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)，在

7、EDA工具軟件平臺(tái)上，對(duì)以硬件描述語(yǔ)言HDL（Hardware Deｓｃｒｉｐｔion Language）為系統(tǒng)邏輯描述手段完成的設(shè)計(jì)文件，自動(dòng)地完成邏輯編譯、邏輯化簡(jiǎn)、邏輯分割、邏輯綜合、結(jié)構(gòu)總和（布局布線），以及邏輯優(yōu)化和仿真測(cè)試，直至實(shí)現(xiàn)既定的電子線路系統(tǒng)功能。售貨機(jī)在我們的日常生活中隨處可見，比如說(shuō)我們?nèi)コ匈?gòu)物，收銀員只要輸入顧客的購(gòu)物金額和付款金額，電腦就會(huì)自動(dòng)的顯示并計(jì)算出應(yīng)找的錢數(shù)，自動(dòng)的找出零錢。</p>

8、<p><b>　　第2章 引言 </b></p><p>　　EDA技術(shù)是以計(jì)算機(jī)為工具完成數(shù)字系統(tǒng)的邏輯綜合、布局布線和設(shè)計(jì)仿真等工作。電路設(shè)計(jì)者只需要完成對(duì)系統(tǒng)功能的描述,就可以由計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行系統(tǒng)處理,最后得到設(shè)計(jì)結(jié)果,并且修改設(shè)計(jì)方案如同修改軟件一樣方便。利用EDA工具可以極大地提高設(shè)計(jì)效率。利用硬件描述語(yǔ)言編程來(lái)表示邏輯器件及系統(tǒng)硬件的功能和行為，是EDA設(shè)計(jì)方法的

9、一個(gè)重要特征。這次的題目就是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易售貨機(jī)，首先要用數(shù)字開關(guān)設(shè)置大小在0~15內(nèi)的購(gòu)物金額和付款金額，然后要以以十進(jìn)制形式顯示購(gòu)物金額、付款金額和找零金額。</p><p><b>　　第3章 基本原理</b></p><p>　　這次的題目是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易售貨機(jī)，解決的問(wèn)題也并不復(fù)雜，仔細(xì)研究主要集中在兩個(gè)核心問(wèn)題上：（1）將二進(jìn)制的輸入轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制并用數(shù)碼管顯示（2）

10、對(duì)兩個(gè)二進(jìn)制輸入做減法運(yùn)算，結(jié)果也用數(shù)碼管輸出。針對(duì)于以上的問(wèn)題，首先是根據(jù)真值表寫出邏輯表達(dá)式，通過(guò)組合邏輯電路將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制。因?yàn)橐鰷p法運(yùn)算，為了得到四位減法器，利用超前進(jìn)位加法器，將一個(gè)輸入端與另一個(gè)輸入端的補(bǔ)碼進(jìn)行相加即可實(shí)現(xiàn)。最后為了更加完善，在兩個(gè)輸入端口加入比較器，對(duì)于購(gòu)物金額和付款金額在現(xiàn)實(shí)中的考慮，更加實(shí)用些。</p><p>　　首先，要設(shè)計(jì)個(gè)電路圖，使輸入的二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制。&l

11、t;/p><p>　　然后，為了得到分別代表購(gòu)物金額和付款金額的兩個(gè)四位二進(jìn)制輸入相減的效果，可利用74283四位超前進(jìn)位加法器，將一個(gè)輸入端和另一個(gè)輸入端的補(bǔ)碼進(jìn)行加法。</p><p>　　其次，考慮到如果當(dāng)被減數(shù)的付款金額小于購(gòu)物金額時(shí)的情況，在輸入端口利用7485四位數(shù)字比較器，在正常情況下不影響差值結(jié)果，如果被減數(shù)小于減數(shù)，無(wú)論輸入為多少其結(jié)果皆為0。</p><

12、p>　　最后，我們要使購(gòu)物金額，付款金額，找零金額在1到6號(hào)數(shù)碼管中分別顯示出來(lái)。 </p><p>　　第4章 參數(shù)設(shè)計(jì)及運(yùn)算</p><p>　　4.1二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制</p><p>　　根據(jù)要求用4位數(shù)字開關(guān)（A,B,C,D）控制兩個(gè)數(shù)碼管（共八個(gè)引腳 十位</p><p>

13、　　X3,X2,X1,X0, 個(gè)位 Y3,Y2,Y1,Y0）可得真值表如下：</p><p>　　根據(jù)真值表寫出邏輯表達(dá)式：</p><p>　　表示十位 : X3=0 個(gè)位: Y3=B'C'D</p><p>　　X2=0 Y2=BC+CD'</p>

14、<p>　　X1=0 Y1=B'D+B'CD</p><p>　　X0=(B+C)D Y0=A</p><p>　　根據(jù)邏輯表達(dá)式畫出組合邏輯電路圖如下：</p><p>　　為了應(yīng)用方便與清晰，將上電路圖模塊化：</p><p>　　此模

15、塊可實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)碼管輸出</p><p>　　4.2兩個(gè)輸入端做減法運(yùn)算</p><p>　　為了得到兩個(gè)四位二進(jìn)制輸入相減的效果，可利用74283四位超前進(jìn)位加法器，將一個(gè)輸入端和另一個(gè)輸入端的補(bǔ)碼進(jìn)行加法即可。購(gòu)物金額的四位輸入端（PRICE4,PRICE3,PRICE2,PRICE1）作為減數(shù)，要進(jìn)行補(bǔ)碼運(yùn)算,付款金額的四位輸入端（P4，P3，P2，P1）作為被減數(shù)，找零

16、四位輸入端為（SUM4,SUM3,SUM2,SUM1）作為差值。</p><p>　　74283的真值表：</p><p><b>　　此電路圖如下：</b></p><p><b>　　4.3加入比較器</b></p><p>　　考慮到如果當(dāng)被減數(shù)的付款金額小于購(gòu)物金額時(shí)的情況，在輸入端口利用7

17、485四位數(shù)字比較器，在正常情況下不影響差值結(jié)果，如果被減數(shù)小于減數(shù)，無(wú)論輸入為多少其結(jié)果皆為0。</p><p>　　比較器的八位輸入分別是購(gòu)物金額和付款金額，7485有三個(gè)輸出端口：</p><p>　　ALBO（PRICE<PAY） AEBO (PRICE=PAY) AHBO (PAICE>PAY)</p><p>　　當(dāng)購(gòu)物金額PRICE

18、小于付款金額PAY時(shí)，有ALBO（PRICE<PAY）端口輸出高電平1，購(gòu)物金額C大于或等于付款金額P時(shí)，有ALBO（PRICE<PAY）端口輸出低電平0，只要讓輸出端ALBO分別與找零金額的每個(gè)輸出端口相與，即可達(dá)到要求的目的。</p><p><b>　　7485的真值表：</b></p><p><b>　　電路圖如下：</b>

19、</p><p>　　4.4 設(shè)計(jì)總電路圖</p><p>　　PRICE0 PRICE1 PRICE2 PRICE3 四位數(shù)字開關(guān)表示物品的購(gòu)物金額</p><p>　　PAY0 PAY1 PAY2 PAY3 四位數(shù)字開關(guān)表示物品的付款金額</p><p>　　z7 z6 z5 z4 z3 z2 z1 z0 表示物品的購(gòu)物金額的數(shù)碼管輸入

20、端</p><p>　　d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0表示物品的付款金額的數(shù)碼管輸入端</p><p>　　w7 w6 w5 w4 w3 w2 w1 w0表示物品的找零金額的數(shù)碼管輸入端</p><p><b>　　4.5 波形仿真圖</b></p><p>　?。?）二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制組合邏輯電路仿真&

21、lt;/p><p><b>　　總電路仿真 </b></p><p>　　（3）付款金額小于購(gòu)物金額的情況仿真</p><p>　　第5章 管腳鎖定及硬件連線</p><p>　　1.控制購(gòu)物金額的4位數(shù)字開關(guān)：PAY0=PIN39， PAY1=PIN40， PAY2=PIN41， PAY3=PIN44 </p>

22、<p>　　控制付款金額的4位數(shù)字開關(guān)：PAY0=PIN45， PAY1=PIN46， PAY2=PIN47， PAY3=PIN53</p><p>　　2.顯示購(gòu)物金額的兩個(gè)4位數(shù)碼管：L7=PIN196，L6=PIN195，L5=PIN193，L4=PIN192</p><p>　　L3=PIN191，L2=PIN190，L1=PIN189，L0=PIN187</p

23、><p>　　顯示購(gòu)物金額的兩個(gè)4位數(shù)碼管:z7=PIN148，z6=PIN147， z5=PIN144， z4=PIN143</p><p>　　z3=PIN142， z2=PIN141， z1=PIN140， z0=PIN139</p><p>　　顯示付款金額的兩個(gè)4位數(shù)碼管：d7= PIN136N，d6=PIN135，d5=PIN134，d4=PIN 133

24、 </p><p>　　d3=PIN132，d2= PIN 131，d=PIN 128，d0=PIN127</p><p>　　6個(gè)數(shù)碼管的位控位分別鎖定為：</p><p>　　KS1=PIN94,KS2=PIN95,KS3=PIN96,</

25、p><p>　　KS4=PIN97,KS5=PIN99,KS6=PIN100</p><p>　　3,其中顯示找零金額的數(shù)碼管需要連線，在試驗(yàn)箱上的對(duì)應(yīng)分別是：3D0=PIN173，</p><p>　　3D1=PIN175,3D2=PIN177,3D3=PIN187,3D4=PIN190,3D5=PIN192,3D6=PIN195,3D7=PIN197</p&g

26、t;<p>　　第6章 課程設(shè)計(jì)總結(jié)</p><p>　　就要結(jié)束這一周的EDA課程設(shè)計(jì)了，在這充實(shí)的一個(gè)星期里，在老師們的指導(dǎo)下，我學(xué)習(xí)到了許多的知識(shí)?；厥走@幾天，雖然我們一開始都挺緊張的，但當(dāng)我看到自己努力完成的設(shè)計(jì)任務(wù)（簡(jiǎn)易售貨機(jī)），從機(jī)箱中成功的實(shí)現(xiàn)它的所有功能，我真的感到由衷的快樂(lè)。</p><p>　　剛拿到簡(jiǎn)易售貨機(jī)的題目時(shí)，我沒(méi)有太多的好想法。爾后經(jīng)過(guò)仔細(xì)的分

27、析，把問(wèn)題的突破口找到了。在解決第一個(gè)問(wèn)題時(shí)，將二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制的問(wèn)題，我利用真值表組合邏輯電路，后算出邏輯表達(dá)式。第二個(gè)問(wèn)題出在找零時(shí)怎么做減法，利用微機(jī)原理課上學(xué)過(guò)的將減數(shù)的二進(jìn)制補(bǔ)碼加一，可以將其轉(zhuǎn)化為加法計(jì)算出差值來(lái)，因?yàn)橐右?，就?4283的進(jìn)位標(biāo)志CIN接入高電平。最后為了考慮到實(shí)際中可能會(huì)出現(xiàn)付款金額不夠支付購(gòu)物金額的情況，因此加入比較器，使在此情況下找零顯示皆為零。</p><p>　　通過(guò)對(duì)

28、于自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了EDA軟件并能自己獨(dú)立使用，還增強(qiáng)了自己獨(dú)立思考的能力，同時(shí)認(rèn)識(shí)到EDA強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，讓我對(duì)于電路設(shè)計(jì)產(chǎn)生了許多興趣。在學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，讓我們不斷的進(jìn)步與創(chuàng)新。希望以后在工作中能派上它的用場(chǎng)。</p><p>　　這是我的第一次課程設(shè)計(jì)，通過(guò)EDA的課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)了使用MAX+PIUS2軟件，學(xué)會(huì)了運(yùn)用以前學(xué)過(guò)的知識(shí)，進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，使我們對(duì)電氣元件有了更深的學(xué)習(xí)。它讓我認(rèn)識(shí)到理論的成功