先陈述下本次设计实现的功能：用FPGA实现了自动贩卖机。首先可以通过拨码开关选择货物，货物价格有三种，分别为2元，2.5元，3元，然后还是通过拨码开关，输入投币金额，面额为0.5元，1元，2元。当投币金额小于货物价格时，数码管显示所投金额，当投币金额大于货物价格时，数码显示找零的金额，同时蜂鸣器报警。
先给张实物图：
接下来介绍设计的思路。本次开发板是基于EP4CE6E22C8N的Cyclone IV系列的FPGA、（型号）的FLASH芯片和50MHz的晶振，通过对板子的元器件进行控制，从而实现特定功能。拨动开关的管脚配置和电路原图如下：
从图中可以看出，当拨码开关拨上时，管脚电平为1。所以可以根据检测电平变换，来决定货物的价格。 本次代码的接口定义如下：
其中三位宽的chose用于选择货物价格。选择价格的代码如下：
接下来，程序执行的核心是一个二段式状态机。状态机代码如下：
状态机执行流程：首先s0状态是输入投币金额，用三个变量分别保存并且记录输入的金额，最后用一个加法式子算出总的投币金额
s1状态是判断所投金额有没有大于货物价格，如果没有大于货物价格，那么继续回到s0状态，继续进行投币。如果所投金额大于货物价格，那么就执行到s2状态。
s2状态，主要执行蜂鸣器响的操作，然后在数码管上显示出找零的金额。
在本模块调用了数码管显示模块，将要显示的数据（货物价格、投币金额/找零金额）显示在数码管上。
在这个模块，取出要显示数据的各个位。举个例子，要显示的货物价格是25（2.5元），那么首先取出十位数字2，再取出个位数字5。将数字传递给显示模块，接下来的任务就是显示模块显示数据了。
显示模块的代码：
module seg(
input sys_clk,sys_rest,
input [15:0] data,
output reg [3:0] sel,
output reg [6:0] seg_led
);
parameter CLK_NUM=4'd10;
parameter MSNUM=14'd5000;
reg [3:0] CNT_NUM;
reg CLK;
reg [12:0] MSCNT;
reg MS_flag;
reg [3:0] num_display;
reg [15:0] num;
reg [2:0] sel_num; //选择哪一位数码管被点亮
//wire define
wire [3:0] data0 ; // 个位数
wire [3:0] data1 ; // 十位数
wire [3:0] data2 ; // 百位数
wire [3:0] data3 ; // 千位数
//提取显示数值所对应的十进制数的各个位
assign data0 = data[3:0]; // 个位数
assign data1 = data[7:4]; // 十位数
assign data2 = data[11:8]; // 百位数
assign data3 = data[15:12]; // 千位数
always @(posedge sys_clk or negedge sys_rest) begin
if(!sys_rest)
begin
CNT_NUM<=4'd0;
CLK<=1'd1;
end
else if(CNT_NUM<=CLK_NUM/2-1'b1)
begin
CLK<=~CLK;
CNT_NUM<=4'd0;
end
else
begin
CNT_NUM<=CNT_NUM+1;
CLK<=CLK;
end
end
always @(posedge CLK or negedge sys_rest) begin
if(!sys_rest)
num<=16'd0;
else
begin
num[15:12] <= data3; //则依次给4位数码管赋值
num[11:8] <= data2;
num[ 7:4] <= data1;
num[ 3:0] <= data0;
end
end
always @(posedge CLK or negedge sys_rest) begin //产生1ms脉冲
if(!sys_rest)
begin
MSCNT<=13'd0;
MS_flag<=1'b0;
end
else if(MSCNT==MSNUM-1)
begin
MSCNT<=13'd0;
MS_flag<=1'b1;
end
else
begin
MSCNT<=MSCNT+1;
MS_flag<=1'b0;
end
end
always @(posedge CLK or negedge sys_rest) begin
if(!sys_rest)
sel_num<=0;
else if(MS_flag)
begin
if(sel_num<3'd3)
sel_num<=sel_num+1;
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