基于VHDL +FPGA 的自動售貨機控制模塊的設計與實現

編譯、仿真及FPGA實現

在ALTEra公司的可編程邏輯器件集成開發平臺Quartus II 8.0下完成程序的編輯、編譯并進行時序仿真。

1）編譯：編譯是EDA設計中的核心環節。軟件將對設計輸入文件進行邏輯化簡、綜合和優化， 適當地用一片或多片器件進行適配，最后產生編程用的編程文件。主要包括設計編譯和檢查、邏輯優化和綜合、適配和分割、布局和布線、生成編程數據文件等過程。自動售貨機控制模塊VHDL文件編譯報告如圖2所示。

圖2 編譯報告

報告中給出了進行編譯的時間、采用的開發軟件的版本、頂層設計實體名、選用器件的系列和型號、時序分析情況、占用資源情況及引腳使用情況等信息。

2）時序仿真：編譯后對系統和各模塊進行時序仿真，分析其時序關系，估計設計的性能及檢查和消除競爭冒險是非常有必要的。仿真前，先利用波形編輯器建立波形文件，仿真結果將會生成報告文件和輸出信號波形，從中便可以觀察到各個節點的信號變化。若發現錯誤，則返回設計輸入中修改設計邏輯。自動售貨機控制模塊仿真波形如圖3所示。

圖3 時序仿真波形

3） FPGA實現：將編譯階段生成的編程數據文件通過Quartus II 下載到芯片EPF10K10LC84-4中，并在電子設計自動化實驗系統中進行測試得到了正確的結果。