基于VHDL编程FPGA的地铁自动售票机由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“地铁自动售票系统vhdl”。
地铁自动售票机
一、设计要求
1、功能描述
用于模仿地铁售票自动售票，完成地铁售票的核心控制功能。
2、功能要求
售票机有两个进币孔，一个是输入硬币，识别的范围是一元硬币；一个是纸币，识别的范围是一元、两元、五元、十元、二十元。乘客可以连续多次投入钱币。乘客 一次只能选择一个出站口，购买车票时，乘客先选出站口，有六个出站口可供选择，再选择所需的票数，然后投币，投入的钱币达到或者超过所需金额时，售票机自 动出票，并找零。本次交易结束后，等待下一次交易。在选择出站口、所需票数以及在投币期间，乘客可以按取消键取消操作，钱币自动退出。
二、实验分析
1、买票时，乘客按下开始键，售票机进入站台选择程序，乘客选择出站口后，可以按取消键重新选择，否则售票机自动进入票数选择程序，同样这时可以按下取消键重新开始选择出站口以及票数。
2、当选择好出站口以及所需票数时，乘客可以投硬币或者用纸币，当所投的钱币总额大于或者等于票价时，售票机自动出票以及找零。期间，可以按下取消键重新开始选择，并退出所有的钱币。
3、乘客若还没选择出站口或者票数，就投币或者使用纸币，售票机会自动退出所有的钱币。
4、有六个站台可供乘客选择，每个乘客最多可以买3张票，六个站台编号为1到6，票价从2元依次递增到7。
三、系统流程图
四、程序源代码 LIBRARY IEEE;USE IEEE.std_logic_1164.ALL;USE IEEE.std_logic_arith.ALL;USE IEEE.std_logic_unsigned.ALL;ENTITY metrosell IS PORT(clk:in std_logic;startselect:in std_logic;sure:in std_logic;save your forward step(s)coin1y:in std_logic;pmoney1y:in std_logic;pmoney2y:in std_logic;pmoney5y:in std_logic;pmoney10y:in std_logic;money pmoney20y:in std_logic;money cancel:in std_logic;number:in std_logic_vector(3 downto 0);the tickets platform:in std_logic_vector(3 downto 0);want to reach moneystorage:out std_logic;acceptmo:out std_logic;stamp:out std_logic;--set the clock signal--start to select the platform--this button is to--1 yuan coin
--1 yuan paper money--2 yuan paper money--5 yuan paper money--10 yuan paper--20 yuan paper--cancel the forward step(s)--choose the number of--choose the platform you--to store the money--accept the money--stamp outgate charge:out std_logic_vector(3 downto 0);--the mount of charge,up to 15 yuan chargegate:out std_logic--charge outgate);END metrosell;ARCHITECTURE sell OF metrosell IS type state_type is(initial_type,selectp_type,selectnum_type,insert_type,stamp_type,charge_type);--define six types signal state:state_type;--define a shared state BEGIN main:proce(clk,state,startselect,platform,number,coin1y,pmoney1y,pmoney2y,pmoney5y,pmoney10y,pmoney20y,cancel,sure)variable univalence :integer range 0 to 7;--the univalence of the ticket variable total_money :integer range 0 to 21;--the price of the ticket(s)variable selectp_alr:std_logic;--the flag of select platform type variable selectnum_alr:std_logic;--the flag of select number type variable stamp_alr:std_logic;--the flag of the stamp gate variable charge_alr:std_logic;--the flag of the charge gate variable money_reg:integer range 0 to 21;--the mount of money put in variable coin1y_f:std_logic;--the flag of one yuan coin variable pmoney1y_f:std_logic;--the flag of one yuan paper money variable pmoney2y_f:std_logic;--the flag of two yuan paper money variable pmoney10y_f:std_logic;--the flag of ten yuan paper money variable pmoney20y_f:std_logic;--the flag of twelve yuan paper money variable pmoney5y_f:std_logic;--the flag of five yuan paper money variable charge_reg:integer range 0 to 15;
begin if(rising_edge(clk))then case state is when initial_type => variables univalence:=0;selectp_alr:='0';selectnum_alr:='0';stamp_alr:='0';charge_alr:='0';money_reg:=0;total_money:=0;coin1y_f:='0';pmoney1y_f:='0';pmoney2y_f:='0';pmoney5y_f:='0';
--the register of charge--initialize some pmoney10y_f:='0';pmoney20y_f:='0';moneystorage if(selectp_alr='0'and cancel='0')then--choose the platform if(platform=“0001”)then univalence:=2;selectp_alr:='1';elsif(platform=“0010”)then univalence:=3;selectp_alr:='1';elsif(platform=“0011”)then univalence:=4;selectp_alr:='1';elsif(platform=“0100”)then univalence:=5;selectp_alr:='1';elsif(platform=“0101”)then univalence:=6;selectp_alr:='1';elsif(platform=“0110”)then univalence:=7;selectp_alr:='1';elsif(platform=“0000”)then univalence:=0;selectp_alr:='0';else null;end if;elsif(selectp_alr='1'and cancel='1')then state--you can buy at most 3 tickets if(selectnum_alr='0'and cancel='0')then--choose the number of tickets if(number=“0001”)then if(univalence=2)then total_money:=2;selectnum_alr:='1';elsif(univalence=3)then total_money:=3;selectnum_alr:='1';elsif(univalence=4)then total_money:=4;selectnum_alr:='1';elsif(univalence=5)then total_money:=5;selectnum_alr:='1';elsif(univalence=6)then total_money:=6;selectnum_alr:='1';elsif(univalence=7)then total_money:=7;selectnum_alr:='1';elsif(univalence=0)then total_money:=0;selectnum_alr:='0';else null;end if;end if;
if(number=“0010”)then if(univalence=2)then total_money:=4;selectnum_alr:='1';elsif(univalence=3)then total_money:=6;selectnum_alr:='1';elsif(univalence=4)then total_money:=8;selectnum_alr:='1';elsif(univalence=5)then total_money:=10;selectnum_alr:='1';elsif(univalence=6)then total_money:=12;selectnum_alr:='1';elsif(univalence=7)then total_money:=14;selectnum_alr:='1';elsif(univalence=0)then total_money:=0;selectnum_alr:='0';else null;end if;end if;if(number=“0011”)then if(univalence=2)then total_money:=6;selectnum_alr:='1';elsif(univalence=3)then total_money:=9;selectnum_alr:='1';elsif(univalence=4)then total_money:=12;selectnum_alr:='1';elsif(univalence=5)then total_money:=15;selectnum_alr:='1';elsif(univalence=6)then total_money:=18;selectnum_alr:='1';elsif(univalence=7)then total_money:=21;selectnum_alr:='1';elsif(univalence=0)then total_money:=0;selectnum_alr:='0';else null;end if;end if;elsif(selectnum_alr='1'and cancel='1')then state moneystorage=total_money)then state--put out the stamp if(stamp_alr='0')then acceptmo--put out the charge charge_reg:=money_reg-total_money;case charge_reg is when 0 => charge charge
when 2 => charge charge charge charge charge charge charge
end case;end if;
when 9 => charge charge charge charge charge charge charge charge0 and charge_alr='0')then chargegate
五、波形仿真
1、乘客按下开始按钮，进入选站台模式，选择二号站台，按下确定键，再选择票数为2张，按下确定键，售票机钱箱关闭，投入一张两元和五元纸币（对顺序没有要求），此时钱币总额大于票价，出两张票并找零一元。之后系统进入初始化状态。具体仿真如图 1 仿真1
图 1 仿真12、测试cancel键，当乘客按正确的操作完成选站台时，按下取消键，再重新选择，如图 2 cancel仿真，仿真波形如下。
图 2 cancel仿真
3、还是测试cancel键，当乘客选择好票数时，按下cancel键，然后重新选择两张单价为七块钱的六号站台票，投入一张20元和5元，找零六元。仿真波形如图 3 cancel仿真2
图 3 cancel仿真24、乘客选择五号站台，两张票，然后先后投入一元纸币，两元纸币，一元纸币，五元纸币，然后按下取消键，售票机自动放出所有的钱币。仿真如图 4 cancel仿真3。
图 4 cancel仿真3
六、心得体会
在我的设计中，有一个moneystorage信号量用于控制储存钱币箱的开与关，这个设计主要考虑到当乘客要求退币时，最好不是从售票机中取出投入的钱数，然后退还，设置了这个开关，就可以在按下取消键时，直接从储存钱币箱中退出钱币。
还有，乘客选择的站台以及票数，在售票机内部会自动将这两个信号传给出票系统，从而自动出票，以上写的程序只是让系统知道怎样收钱以及找零。
这次实验总体上来说比六人抢答器简单，但是因为这个售票机完全是自己写的，所以也不是想象中的那么简单。这也让我看出，要完全自己去做一件东西不是简单的，特别是要考虑很全面，还是要发一些时间的。
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