設計一個自動飲料售賣機，共有兩種飲料，其中飲料 A 每個 10 分錢，飲料 B 每個 5 分錢，硬幣有 5 分和 10 分兩種，並考慮找零--verilog實現。

//設計一個自動飲料售賣機，共有兩種飲料，其中飲料 A 每個 10 分錢，飲料 B 每個 5 分錢
//硬幣有 5 分和 10 分兩種，並考慮找零。
//要求用狀態機實現，定義狀態，畫出狀態轉移圖，並用 Verilog 完整描述該識別模塊。 
//sel為1.表示選擇飲料A，sel為0，表示選擇飲料B。//輸入2'b01--表示5分錢，2'b10--表示10分錢。
//d_in表示投入錢的數量，d_out高表示輸出飲料，d_c表示找零。
module sel_fsm (
   input clk,
   input rst,
   input sel,
   input [1:0]d_in,
   output reg d_out,
   output reg [1:0]d_c
);
   reg [1:0]state,nextstate;
   parameter s0=2'b00;
   parameter s1=2'b01;
   parameter s2=2'b10;
   
   always @(posedge clk or negedge rst) begin
      if(!rst) begin
         state <= s0;
      end
      else begin
         state <= nextstate;
      end
   end
   always @(state or sel or d_in) begin
      nextstate = 2'bxx;
      case (state)
         s0: begin 
            if(d_in==2'b01 && sel == 1'b1) begin
               nextstate = s1;
               {d_c,d_out} = 3'b0;
            end
            else if(d_in == 2'b10 && sel == 1'b1) begin
               nextstate = s0;
               {d_c,d_out} = 3'b001;
            end
            else if(d_in == 2'b01 && sel == 1'b0)begin
               nextstate = s0;
               {d_c,d_out} = 3'b001;
            end
            else if(d_in == 2'b10 && sel == 1'b0)begin
                nextstate = s0;
                {d_c,d_out} = 3'b011;
            end
            else begin
                nextstate = s0;
                {d_c,d_out} = 3'b0;
            end
         end
         s1:begin
            if(d_in == 2'b01 && sel == 1'b1) begin
               nextstate = s0;
               {d_c,d_out} = 3'b001;
            end
            else if (d_in == 2'b10 && sel == 1'b1) begin
               nextstate = s0;
               {d_c,d_out} = 3'b011;
            end
            else if(sel == 1'b0)begin
               nextstate = s0;
               {d_c,d_out} = 3'b001;
            end
            else begin
                nextstate = s1;
            end
         end
         default: nextstate = s0;
      endcase
   end
endmodule

`timescale 1ns/1ps
module test_tb;
    
    reg clk;
    reg rst;
    reg sel;
    reg [1:0]d_in;
    wire d_out;
    wire [1:0]d_c;

    sel_fsm u1(
   .clk(clk),
   .rst(rst),
   .sel(sel),
   .d_in(d_in),
   .d_out(d_out),
   .d_c(d_c)
    );

    initial begin
        clk = 1'b1;
        rst = 1'b0;
        #7;
        rst = 1'b1;
    end
    always #5 clk = ~clk;
    initial begin
    #10;
        sel = 1'b1;
        d_in = 2'b01;
        #10 d_in = 2'b01;
        #10 d_in = 2'b01;
        #10 d_in = 2'b01;
        #10 d_in = 2'b10;
        #10 d_in = 2'b00;
        #10 d_in = 2'b01;
        #10 sel = 1'b0;
        #10 d_in = 2'b01;
        #10 d_in = 2'b00;
        #10 d_in = 2'b10;
        #10 d_in = 2'b00;
        #10;
    end
endmodule