设计一个自动售货机系统，卖soda水的，只能投进三种硬币，要正确的找回钱

设计一个自动售货机，卖 soda 水，只接受三种硬币（例如 0.5元、1元、2元），需要正确的找零。系统采用有限状态机（FSM）实现，时钟驱动。 1. 模块划分： - 投币检测模块：同步采样、消抖，识别硬币面值并产生脉冲。 - 状态机控制模块：核心 FSM，记录已投金额，控制输出。 - 找零计算模块：根据当前投币总额与 soda 价格，计算找零硬币个数。 - 输出模块：出水信号、找零脉冲序列。 2. 状态定义： - IDLE：初始态，等待投币。 - SUM_0.5、SUM_1、SUM_1.5…… 根据当前累计金额定义状态。假设 soda 价格 = 2元，最大投币上限设为 5元（防止金额过大）。 - 状态转换：每来一个硬币脉冲，从当前状态转移到（当前金额+硬币面值）对应的状态。 - 当累计金额 >= 2元时，进入 OUTPUT 状态，输出 soda 并计算找零。 3. 找零逻辑： - 若总金额 = 2元，不找零。 - 若 >2元，差值 = 总金额 - 2元。按硬币面值从大到小贪婪找零（例如 2、1、0.5）。输出找零脉冲序列，每个脉冲代表一个硬币。 - 找零完成后回到 IDLE，同时将已投金额清零。 4. 易错点： - 投币检测要防抖，同一硬币只产生一个脉冲。 - 状态转移时注意组合逻辑与时序逻辑分离，避免竞争。 - 找零硬币数量可能很多（大面值优先），输出脉冲需分时产生，不能在同一时钟沿全部输出。建议用移位寄存器或计数器控制找零脉冲间隔。 - 若投币总额超过最大状态值，应有溢出处理（例如拒绝投币或退回多投部分）。 5. 实现提示： - 用 parameter 定义硬币面值和 soda 价格。 - 两个 always 块：一个组合逻辑计算下一状态和输出，一个时序逻辑更新状态。 - 找零部分可设计为状态机子状态：IDLE -> 找零中（每次输出一个硬币脉冲）-> 完成。 6. 扩展：支持同时投多个硬币（并行投币），需增加并口检测和累加逻辑。