《EDA技術(shù)》課程設(shè)計(jì)-基于VHDL的出租車計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì).doc

目錄一概述.1二總體設(shè)計(jì).22.1設(shè)計(jì)要求.22.2設(shè)計(jì)思路.22.3設(shè)計(jì)流程圖.2三系統(tǒng)仿真結(jié)果及分析.4仿真波形圖分析.4四總結(jié)及體會(huì).7參考文獻(xiàn).8附錄（程序源代碼）.9EDA技術(shù)課程設(shè)計(jì)-1-一概述隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的增加以及人民生活水平的提高，各大中小城市的出租車營(yíng)運(yùn)事業(yè)發(fā)展迅速，出租車已經(jīng)成為人們?nèi)粘３鲂羞x擇較為普通的交通工具。出租車計(jì)價(jià)器是出租車營(yíng)運(yùn)收費(fèi)的專用智能化儀表，是使出租車市場(chǎng)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的重要設(shè)備。一種功能完備，簡(jiǎn)單易用，計(jì)量準(zhǔn)確的出租車計(jì)價(jià)器是加強(qiáng)出租車行業(yè)管理，提高服務(wù)質(zhì)量的必需品。本設(shè)計(jì)采用VHDL硬件描述語(yǔ)言作為設(shè)計(jì)手段，采用自頂向下的設(shè)計(jì)思路，得到一種出租車計(jì)價(jià)系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)，通過(guò)Quartus軟件下進(jìn)行仿真，證明所設(shè)計(jì)的電路系統(tǒng)完成了出租車計(jì)價(jià)的功能，各項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求。該設(shè)計(jì)雖然功能簡(jiǎn)單，智能化水平比較低，但仍具有一定的實(shí)用性。該設(shè)計(jì)是在VHDL的基礎(chǔ)上對(duì)出租車計(jì)價(jià)器進(jìn)行設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)其基本功能的，與以往的基于單片機(jī)的數(shù)?；旌想娐废啾龋現(xiàn)PGA具有穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)、電路實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、程序簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，且非常適合做為出租車計(jì)價(jià)器的控制核心，所以選擇用VHDL來(lái)對(duì)計(jì)價(jià)器進(jìn)行設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能。出租車計(jì)價(jià)器的實(shí)現(xiàn)將大大改善人們出行時(shí)因?yàn)橛憙r(jià)還價(jià)而帶來(lái)的煩惱，從而使人們的心情比較愉悅。本設(shè)計(jì)是對(duì)出租車計(jì)價(jià)器的四個(gè)模塊進(jìn)行分析的，綜述如下：分頻模塊：分頻模塊是其它模塊的基礎(chǔ)，輸入時(shí)鐘選為32Hz，分頻后的時(shí)鐘頻率為1Hz,為后續(xù)模塊提供基本時(shí)鐘。等待時(shí)間模塊：該模塊針對(duì)乘客確認(rèn)下車前的等待而言，比如堵車、中途下車的情況，通過(guò)1Hz脈沖計(jì)數(shù)，每一分鐘計(jì)時(shí)加一，最大計(jì)時(shí)時(shí)間顯示為99分鐘。路程模塊：該模塊是對(duì)車輛行駛路程進(jìn)行計(jì)數(shù)，以1Hz時(shí)鐘為基礎(chǔ)，檢測(cè)行程脈沖，路程模塊中有內(nèi)部變量來(lái)判斷路程，當(dāng)大于3公里、20公里時(shí)，分別有相應(yīng)的使能信號(hào)對(duì)此作出記錄，最大路程顯示為99公里。計(jì)費(fèi)模塊：該模塊是基于等待時(shí)間模塊和路程模塊對(duì)費(fèi)用進(jìn)行控制的。通過(guò)內(nèi)部使能信號(hào)分別計(jì)算3公里以內(nèi)、3-20公里以及20公里以后的費(fèi)用。本設(shè)計(jì)是基于VHDL進(jìn)行編程，然后在Quartus進(jìn)行波形仿真，實(shí)現(xiàn)出租車計(jì)價(jià)器的基本功能。EDA技術(shù)課程設(shè)計(jì)-2-二總體設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)要求（1）起步價(jià)為8.00元，起步公里為3公里；（2）超過(guò)3公里，每公里按1元收費(fèi)；（3）單程行駛里程超過(guò)20公里，每公里租價(jià)加收50%；（4）等候時(shí)間超過(guò)1分鐘，每分鐘按這公里的租價(jià)計(jì)算。要求顯示里程、計(jì)費(fèi)及等候時(shí)間。乘客上車后，按下啟動(dòng)鍵開(kāi)始計(jì)費(fèi)。若非往返，按下單程鍵，計(jì)費(fèi)顯示三位整數(shù)、一位小數(shù)。2.2設(shè)計(jì)思路輸入2個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，分別模擬時(shí)間和路程。對(duì)等待時(shí)間、路程計(jì)數(shù)，進(jìn)而統(tǒng)計(jì)費(fèi)用。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下：上圖中，計(jì)數(shù)器1對(duì)分頻后的1Hz脈沖計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)60次，計(jì)數(shù)器加1，對(duì)應(yīng)等待時(shí)間，計(jì)數(shù)器2對(duì)車速脈沖計(jì)數(shù)，其上升沿到來(lái)計(jì)數(shù)加1，對(duì)應(yīng)里程。2.3設(shè)計(jì)流程圖時(shí)鐘基礎(chǔ)時(shí)鐘計(jì)數(shù)器1等待時(shí)間車速時(shí)鐘計(jì)數(shù)器2里程計(jì)費(fèi)分頻顯示圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖EDA技術(shù)課程設(shè)計(jì)-3-乘客上車后，按下啟動(dòng)按鈕，計(jì)價(jià)器開(kāi)始工作，首先進(jìn)入初始化狀態(tài)，即計(jì)程從0開(kāi)始，計(jì)費(fèi)從8開(kāi)始。再根據(jù)單程信號(hào)判斷是否為單程，進(jìn)而確定計(jì)費(fèi)方式。單程：里程計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)，當(dāng)路程超過(guò)3公里時(shí)，計(jì)費(fèi)開(kāi)始累加，按1元每公里計(jì)算，路程超過(guò)20公里時(shí)每公里1.5元。當(dāng)路程超過(guò)3公里有等待時(shí)，按下等待信號(hào)，每等待1分鐘費(fèi)用與當(dāng)前計(jì)費(fèi)方式相同。往返：每公里1元，等待計(jì)費(fèi)為每分鐘1元。乘客下車后，按下復(fù)位鍵，則所有計(jì)數(shù)器進(jìn)入初始狀態(tài)。開(kāi)始