Verilog-自动售卖机

目录

• 基础
  • 题目
  • 输入输出及状态定义
  • 代码
  • 仿真波形
• 扩展
  • 输入输出及状态定义

基础

题目

输入输出及状态定义

input:
[1:0] coin; coin=00,01:无投币操作；coin=10：投入5分硬币；coin=11：投入10分硬币

output：
retuin_coin; return_coin=1:找回5分硬币； return_coin=0:不找回
finish； finish=1：交易完成，售出饮料； finish=0：交易还未完成

state：
IDLE：闲置状态
WAIT：等待再次投币的状态
PAY：交易完成，不找零状态
PAY_RETURN：交易完成，并找零

状态转移：

代码

`timescale 1ns / 1ps

module vending_machine(
	input clk,
	input rstn,
	input [1:0] coin,
	output return_coin,
	output finish
    );
	 
localparam IDLE = 2'd0;
localparam WAIT = 2'd1;
localparam PAY = 2'd2;
localparam PAY_RETURN = 2'd3;

reg [1:0] state,next_state;

always @(posedge clk or negedge rstn) begin
	if(!rstn) state <= IDLE;
	else state <= next_state;
end

always @(*) begin
	case(state)
		IDLE:
			begin
				case(coin)
					2'b00,2'b01:next_state = IDLE;
					2'b10:next_state = WAIT;
					2'b11:next_state = PAY;
				endcase
			end
		WAIT:
			begin
				case(coin)
					2'b00,2'b01:next_state = IDLE;
					2'b10:next_state = PAY;
					2'b11:next_state = PAY_RETURN;
				endcase
			end
		PAY,PAY_RETURN:next_state = IDLE;
		default:next_state = IDLE;
	endcase
end

assign return_coin = (state == PAY_RETURN)? 1'b1 : 1'b0;
assign finish = (state == PAY || state == PAY_RETURN)? 1'b1 : 1'b0;


endmodule

仿真波形

第一次直接投10分硬币；第二次先投5分，再投5分；第二次先投5分，再投10分

扩展

设计一个自动饮料售卖机，饮料有A和B两种，A价格为5分，B价格为10分，硬币有5分和10分两种，并考虑找零

输入输出及状态定义

input:
[1:0] sel; sel=00,01：无选择操作；sel=10：选择5分饮料；sel=11：选择10分饮料
[1:0] coin; coin=00,01:无投币操作；coin=10：投入5分硬币；coin=11：投入10分硬币

output：
retuin_coin; return_coin=1:找回5分硬币； return_coin=0:不找回
finish； finish=1：交易完成，售出饮料； finish=0：交易还未完成

state：
IDLE：闲置状态
PAY_A：购买A饮料（5分）的状态
PAY_B：购买B饮料（10分）的状态
WAIT：购买B饮料等待再次投币的状态
FINISH：交易完成，不找零状态
RETURN：交易完成，并找零

状态转移：