毕业设计论文_基于SOPC的电子点菜单设计.doc

摘 要论文提出一种新型的电子点菜系统以弥补传统点菜方式的弊端在目前的餐馆里，如果采用电子菜单，客人点菜时不需要服务员的陪伴，能实时地了解菜的特色，方便了顾客同时也减轻了餐馆的服务压力本课题是基于SOPC的电子点菜单的设计，该电子点菜系统实现了一个电子点菜终端的部分功能，如：显示菜的单价、口味、已点数量和总价等本设计采用行扫描法实现4*4键盘的扫描，并对按键进行消抖处理利用行波进位加法器进行总价的结算，使用静态RAM存储数据整个设计是在ALTERA公司的QUARTUS编程环境下进行，在FPGA芯片上得以实现，通过模拟仿真，最终下载在CYC-L2便携式实验系统运行实现本课题完成的电子点菜单功能齐全，使用方便，可大大提高服务质量，并节省许多人力物力在餐饮业具有较好的推广价值关键字：电子菜单；FPGA；VHDLAbstractThe thesis puts forward a kind of new electronics menu system to make up menu of tradition method. In current restaurant, if the adoption electricity submenu, the guest orders the menu do not need the attendant to keep company with, can be a very good understanding of the characteristics of food, convenience the customer also eased the service pressure of the restaurant.This topic is a design that orders the menu according to the SOPC, that electronics menu parts of functions that the menu system carries out an electronics to order the vegetables terminal, such as: Show the u price, taste of the food and have already ordered quantity and total price etcs. This design adoption goes to scan the method to carry out 4*4 keyboards to scan, and carry on eliminate to tremble the processing to the key. The exploitation goes the wave balance of accounts that enters an adder to carry on the total price, saving data of the usage static state RAM. The whole design carries on under the QUARTUS plait distance environment of the company of ALTERA, can carry out on the chip of FPGA, really pass to imitate to imitate, the end download is in the CYC- L2 then the hold type experiment system circulates the realization. The electronics that this topic complete orders the menu function well-found, the usage convenience, can raise the service quantity consumedly, and save many manpower material resources. Have to compare in the dining industry good of expansion value.Key word: electric menu; FPGA;VHDL目 录1绪论 11.1任务的提出 21.2设计的目的和意义 22相关知识简介 32.1开发工具 32.2开发语言 32.3开发环境 43总体设计 63.1设计的总体结构描述 63.2功能模块描述 63.2.1键盘模块 73.2.2显示模块 83.2.3控制模块 83.3功能模块的状态转换 84详细设计 94.1键盘模块设计 94.1.1键盘扫描 94.1.2键盘译码器 114.2显示模块设计 124.2.1菜单显示 124.2.2 口味显示 154.2.3单价显示 154.3控制模块 174.3.1 RAM的设计 194.3.2 加法器的设计 215系统测试 225.1键盘扫描模块 225.2键盘译码 235.3多位加法器 245.4七段数码管 255.5 RAM存储器 265.6系统控制器 276结论 29致 谢 30参考文献 31附 录 32I基于SOPC的电子点菜单设计1绪论在当今世界，以计算机技术、芯片技术和软件技术为核心的数字化技术取得了迅速发展，不仅广泛渗透到社会、经济、军事、交通和通信等相关行业，而且深入到家电、娱乐、艺术、社会文化等领域。

现代控制技术、多媒体技术与Internet的应用与普及，促使消费电子、计算机、通信一体化趋势步伐加快，嵌入式技术一度成为一个研究热点嵌入式系统是以应用为中心，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件等组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的“器件”目前，嵌入式操作系统的发展经历了三个阶段：第一阶段其功能简单，以专用计算机或单片机为核心的可编程控制器的形式出现；第二阶段以嵌入式CPU和嵌入式操作系统的形式出现；现在已经发展到了芯片技术和Internet技术紧密结合的第三阶段近来，各类嵌入式操作系统迅速发展，大部分的嵌入式操作系统都把网络功能当作可选的内核模块，仅需在编译内核的时候把相关的选项选上就可以实现网络功能同时，新的处理器层出不穷，不仅功能改进许多，成本和功耗也降低了不少嵌入式操作系统将进入一个快速发展时期，嵌入式系统的应用将越来越多样化，当前是餐饮业由传统操作方式向信息化管理模式转换的时期，对信息化产品的需求量很大根据其对产品要求小型化、低功耗、专用性等特点，可以断言嵌入式技术将在餐馆信息化的过程中发挥重要作用。

国内己经有不少公司开发出电子点菜系统，例如上海工理电子有限公司的点菜通、餐饮通等，北京辰森计算机系统有限公司的手持点菜宝等有些大型的餐饮企业已经采用了这两个公司的产品，例如，花雨大酒店、上海美林阁、渝香人家、东方大酒楼等采用了上海工理电子有限公司的点菜通或餐饮通；向阳渔港集团、中国全聚德集团、四川文杏大酒楼则采用了北京辰森计算机系统有限公司的手持点菜系统但是由于成本等原因使用电子点菜系统的餐馆还比较少，市场需求很大1.1任务的提出市场上出现的点菜系统都是作为餐馆信息化管理系统的一部分出现的，它们除了实现基本的点菜功能外，为了便于客户及管理者的使用，还附加了许多其他功能，个人很难完成一个功能完善的点菜系统绝大部分电子点菜系统都用数据库管理系统来管理数据数据库管理系统一般依赖于操作系统，因此，需要选择一个合适的操作系统电子点菜系统中，管理数据的地方与使用数据的地方往往不在同一个站点上，需要用到计算机网络将二者连接起来另外，电子菜单与普通菜单相比有很多它的优点，比如普通菜单容易脏，而且需要服务人员写，很不方便，单据易丢失；而电子菜单方便快捷，点单灵活，不需要过多的服务人员等待客人点单，方便管理，点单取餐全自助，节省人力。

本课题的任务即是设计一种简单的电子点菜单终端，以CYC-L2 V2.0便携式EDA/SOPC/DSP实验系统为硬件平台，利用VHDL语言进行编程，要求实现的电子点菜单功能齐全，使用方便 1.2设计的目的和意义电子点菜系统代表着当今餐饮业解决方案中最尖端的领先科技，此技术的应用在餐饮业中，即使在美国也是2001年在洛杉矶的一家高档餐厅中诞生在中国，2002年3月份才有一例高档的餐馆在上海露面，开中国餐饮管理无线数字化之先河，在餐饮业轰动一时餐馆引进电子点菜系统，具有重大的意义:首先，提高运营效率与降低运营成本，使用电子点菜系统可以加快点菜速度，减少人力资源的投入，避免跑、冒、漏；其次，提升餐馆品牌与形象，电子点菜系统是一个高科技产品，它代替传统的纸笔式点菜方式给人一种高贵的感觉；最后，营造一个安静、舒服的就餐环境，传统的点菜方式在某些环节中出现大声喧哇的场面，电子点菜系统则可以避免这类情况的出现国内己经有不少公司开发出电子点菜系统，例如上海工理电子有限公司的点菜通、餐饮通等，北京辰森计算机系统有限公司的手持点菜宝等但是由于成本等原因，使用电子点菜系统的餐馆还比较少由于市场的需求很大，所以随着技术的进步及餐饮业的激烈竞争，电子点菜系统将会越来越普遍，并越做越好。

292相关知识简介 2.1开发工具本实验系统是在CYC-L2 V2.0便携式EDA/SOPC/DSP实验系统基础上研发而成，具有完备的外部接口电路模块，并继承了该系统开放性的特点系统由开发板（含主板、底板）、ByteBlaster II并口下载板（含电缆）和12V直流电源三个组成部件构成采用Altera公司的Cyclone EP1C6Q240系列FPGA为主芯片，包括系统时钟、SRAM存储器、FLASH存储器、网络接口芯片、串行配置芯片、音频编码/解码芯片、模数转换器、数模转换器、键盘、显示器和串行接口等外围电路模块2.2开发语言VHDL的英文全名是Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language，诞生于1982年1987年底，VHDL被IEEE和美国国防部确认为标准硬件描述语言 自IEEE公布了VHDL的标准版本，IEEE-1076（简称87版)之后，各EDA公司相继推出了自己的VHDL设计环境，或宣布自己的设计工具可以和VHDL接口此后VHDL在电子设计领域得到了广泛的接受，并逐步取代了原有的非标准的硬件描述语言。

1993年，IEEE对VHDL进行了修订，从更高的抽象层次和系统描述能力上扩展VHDL的内容，公布了新版本的VHDL，即IEEE标准的1076-1993版本，（简称93版）现在，VHDL和Verilog作为IEEE的工业标准硬件描述语言，又得到众多EDA公司的支持，在电子工程领域，已成为事实上的通用硬件描述语言有专家认为，在新的世纪中，VHDL于Verilog语言将承担起大部分的数字系统设计任务VHDL主要用于描述数字系统的结构，行为，功能和接口除了含有许多具有硬件特征的语句外，VHDL的语言形式和描述风格与句法是十分类似于一般的计算机高级语言VHDL的程序结构特点是将一项工程设计，或称设计实体（可以是一个元件，一个电路模块或一个系统）分成外部（或称可是部分,及端口)和内部（或称不可视部分），既涉及实。