eda课程设计vhdl语言简易出租车计费器设计.docx

唐山学院技术课程设计题目另出租车计费器设计系（部）信息工程系班级12电本班姓名学号4120208指导老师郭耀华周剑利吕宏丽2015年工月上日至工月_12_日共周2015年7月8日课程设计成果评定表出勤状况出勤天数缺勤天数成绩评定出勤状况及设计过程表现（20分）课设答辩（20分）设计成果（60分）硬件调试设计说明书总成果（100分）提问（答辩）问题状况综合评定指导老师签名：年月日I引言书目错误!未指定书笠.2计费器的设计错误!未指定书签.2 .1设计内容3 .2设计要求4 .3设计原理5 .4各模块的设计错误!未指定书签.错误!未指定书签.错误!未指定书笠.错误!未指定书签.5.1.1 分频模块5.1.2 计程模块5.1.3 计费模块5.1.4 顶层模块传误!未指定书筌错误!未指定书签错误!未指定书签错瞑!未指定书签3仿真错误!未指定书签.4引脚的锁定错误!未指定书签.5总结错误!未指定书筌.参考文献错误!未指定书签.附录错误!未指定书签.1引言出租车计费器是出租车营运收附的智能化仪表，是使出租车市场规范化、标准化的歪要设备。一种功能完备，简洁易用，计量精确的出租车计价器是加强出租车行业管理，提高服务质量的必需品.在科技高度发展的今日，集成电路和计算机应用得到/而速发展.本设计就采纳描述语言，设计出租车计价系统的软件结构，通过Il9.0软件下进行仿真，再在试验箱进行硬件仿真，实现了模拟的简易的出租车计费器。编写程序所用的语言全名为.诞生于1982年。1987年底，被和美国国防部确认为标准硬件描述语言。自1076（筒称87版）之后，各公司相继推出自己的设计环境，或宣布自己的设计工具可以和接3.1993年,对进行了修订，从更高的抽象区次和系统描述实力上扩展的内容，公布J'新版本的，即标准的1076-1993版本，简称93版。和作为的工业标准硬件描述讲言，得到众多公司支持，在电子工程领域，已成为事实上的通用硬件描述语言。对程序进行编译及仿真用到的的H9.0软件是公司的综合性开发软件，原理图、以及（支持）等多种设计输入形式，内嵌自有的综合器以及仿其器，可以完成从设计输入到硬件配置的完整设计流程。119.0可利用原理图、结构框图、和完成电路描述，并将其保存为设计实体文件：芯片平面布局连线编堀：完备的电路功能仿真与时序逻辑仿真工具：定时/时序分析与关键路径延时分析：可运用逻辑分析工具进行嵌入式的逻辑分析：自动定位编译错误；此外，通过和工具与相结合，可以便利地实现各种应用系统；支持的片上可编程系统O开发，集系统级设计、嵌入式软件开发、可编程逻辑设计于一体，是一种综合性的开发平台。2计费器的设计2.1设计内容（1）设计一个简易的出租车计费系统，实现计价功能，计费标准为按行程里程收费，起步价为6（X）元，当里程小于3公里时,依据起价计费,车行超过3公里后在按1.2元/公里收费。（2）实现车辆行驶的模拟：能模拟汽车的启动，停止，暂停等状态。（3）计费器显示部分设计：用数码管实时显示车费和汽车行驶里程，用两位数字显示汽车行驶里程，显示方式为“”，单位为。计程范围为099,计程辨别率为1；用四位数字显示总费用，显示方式为“”，单价为元。计价范用为0-99.9元，计价辨别率为0.1元.（4）此计费器要设有一个由司机限制的整体豆位限制，设定车轮转一圈输出一个脉冲，100个脉冲对应1公里。2.2设计要求（I）依据任务要求确定电路各功能模块（2）写出设计程序（3）给出时序仿真结果（4）实现硬件调试2. 3设计原理设计系统的输入信号：时钟脉冲，起先计费信号，复位信号，暂停信号。输出信号：显示总费用03,显示计程0和1.设计两个脉冲和，其中通过分频模块分成8个上升沿的脉冲，用来计费，是96个上升沿的脉冲，用来计程.两个限制输入开关、：限制过程为：作为计费起先开关，当为高电平常，为低电平常,系统起先依据输入的状况计费。当出租乍起先行驻时,脉冲到来,进行行驶计程:假如行驶路程小于3公里，则费用显示为起步价6.00元，假如行程大于3公里,则起先工作，每来一脉冲则加在起步价上加0.1元。如需停车等待，就把变为高电平，复原行驶时，把变为低电平，接着计程与计费。当按下键，计程与计费显示都清零。该设计有三个模块：分频模块、计程模块、计费模块。系统结构框图如图2-1所示：Slopkmcosl03,0mileelk-ykmlcostip.0costdksl23.0分1块计程捏块计费模块2.4各模块的设计2.4.1分频模块为便利计费和计程,须要时脉冲进行分频.因为计费是1.2元每公里，所以0.1元约为83.3米,设计要求个脉冲是IO米，所以把分频成每8个上升沿对应一个上升沿：分频成每96个上升沿对应个上升沿。系统模块图22如M#P>e凝starttsi分量块cost_dk02-22.4.2计程模块计程模块的功能是计算并输出出租车行驶公里数，及输出访能信号来表示是否大于三公里.当计贽信号为高电平且安位信号为低电平常，每来一个上升沿，计程器低位k就加I,当k()滴9时，进位，高位kl加1,k()清零，kl满9清零，因此计程器的计程范用是099,满盘程后自动归零。当行皴里程大于3时，使能信号变为高电平，小于3时为低电平。为将停信号，当为高电平常，计量模块除止计数并显示当前里程数。系统模块图2-3如下：mileelk计程模块02-32.4.3计费模块计费模块的功能是依据前两个模块的输出，依据公里数是否大于3公里，分别计费.定义C2、cl、CO分别表示费用的十元、元、角的输出。当为低电平即行程在3公里以内时,c2cIcO显示为OO(X)OllO0000.代表起步价6.0元：当为高电平即行程超过3公里时,超过的里程按1.2元每公里计费,毋来一个上升沿,c2clc在6。元的基础上以0.1元为基数进行累加。当暂停信号为高电平常，c2clc件止计费，并显示当前费用。最终把c2clc信号给20,送至数码管译码显示。系统模块图2Y如下：COS1.ClkcostO30startrststop计费模块costl70st2(3.0Kl图2-42.4.4顶层模块将以上三个模块按设计要求组合在一起，连接各个原件的输入和输出，得到顶层模块。系统模块图2-5如卜02-53仿真S3-1elkrstttrtstopCOStOcotUcost2M)程序编译胜利后，进行仿真仿真结果如图£1当脉冲信号到来后，起先里程计数和行驶计费，当行驶里程小于3公里时,可3习Si按起步价6Q元收费：当行驶里程超过3公里，则超出里程按每千米1.2元计费。当为高电平常，里程计数和计贽均停止，显示当前的里程数和最终的总费用,当为高电平常全部数值清零。4引脚的锁定1、O和2、I、O为输出，分别表示行驶里程数和最终的总费用，用试验箱上的静态数码管显示。为1的脉冲信号，、，分别表示起先计费，知位和暂停计费.详细引脚锁定如图4J：NodeNameCXrecton1.ocatwidkIrputPIN_45OCgOOutputPINJ453CoSw(2)OtfjtPIN44CoStO1OUtPutPINJ43°Caw(0OutputPINj39fc>CoStIOutputPIN64CO5tl6OutpjtPIN166cortl5OutputRNJ7Icost1OutputPiNN30costl3OutputPiNN36COrtl2OutputPIN_207cost1OutputPINN32COStlfOJOutputPINN31Qcost23outputPIN1ct2(2OutputPIN_6COSt2OutpjtP1N.13COSt2(。】OutputPIN_22k11(3OaMPIN_763MJtQOutputPIN.78QQOutpjtPIN80OkmO(OOSPaPIN.813nl(3OutputPIN-68dkml(2OgXXPIN69Qkm(UOS(XjtPIN_70Qkml0OutputPIN.731>rstinputPIN怎ertgtPIN94stopIrputPIN章IS4-15总结经过这次课设，我们学到的不仅是学问，更多的是团队和合作。它不仅仅让我们综合那些理论学问运用到设计和创新，还让我们知道了一个团队凝合在一起时所能发挥的巨大潜能.我们再次熟识和增加r对语言的基本学问，熟识利用语言对常用的的组合逻辑电路和时序逻辑电路编程，把编程和实际结合起来。硬件描述语言打破了酸件和软件设计人员之间互不干涉的界限，可以运用语言的形式来进行数字系统的硬件结构、行为的描述，干脆设计数字电路硬件系统。通过编程、卜载后，该芯片已经具备了原来须要运用困难的数字电路实现的功能：更加了解和加深了对编制和调试程序的技巧，进一步提育了上机动手实力，培育运用设计综合电路的实力，养成r供应文档资料的习惯和规范编程的思想.在设计程序时，不能妄想次就将整个程序设计好，反纪修改、不断改进是程序设计的必经之路：要养成注择程序的好习惯,一个程序的完备与否不仅仅是实现功能，而应当让人一看就能明白你的思路，这样也为资料的保存和沟通供应了便利：在设计课程过程中遇到问题是很正常的，但应当将每次遇到的问题记录下来，并分析清晰，以免下次再遇到同样的问题.这次的课设，让我们把课本上所学到的学问，应用到实践中，使我们更加娴熟的智驭了这些学问,对于以后的学习为很大的帮助。参考文献1周石，M数字电子技术基础3,裔等教化出版社，20052A.数字电路设计教程，电子工业出版社，20103潘松,黄维业.技术好用教程,科学出版社.2010.64刘江海.技术课程设计,华中科技高校出版社，2009.55辛满清.电子技术试脸与课程设it3.机械工业出版社，20096供素轨应用技术.清华附校出版社，2002.4附录1164:02(30);1(7O);Ol(30);cO12(3O);kl(3O);O;IO8;Ul()'<='0''O'<='0''1<1;'1'l<l+l;1=8l<=O<='<=,0'U2(),k(k="OOOO":kl<="(XXX)"'O'O<='O',I;kl&k()>"(XXXKX)l(R=,;O;k(KO+'l'k="ll"k(X="OOOO"kl<l+'ki=