出租车计价器论文答辩.ppt

基于VHDL的出租车计价器设计RentalcarfareregistersystemdesignbaseonVHDL 一 设计背景 出租汽车计价器是一种专用的计量仪器 它安装在出租汽车上 能连续累加 并指示出行程中任一时刻乘客应付费用的总数 其金额值是计程和计时时间的函数 早期的计价器就是个里程表 第二代计价器实现了半机械半电子化 在计程的同时还可完成计价的工作 大规模集成电路的发展产生了第三代计价器 也就是全电子化的计价器 其功能在不断完善中 如 1 LED显示功能 可同时显示各项营运数据 使乘客一目了然 2 永久时钟功能 3 存储功能 可存储多项营运数据 便于查询 二 设计方案的选择 单片机与FPGA的设计比较 单片机的特点1 品种齐全 型号多样2 低电压和低功耗3 成本低 易于控制4 调试复杂 抗干扰能力差EDA技术作为一种现代电子系统开发方式 具有两方面特点1 修改软件程序即可改变硬件2 速度快 可靠性高 车起步开始计费 首先显示起步价 本次设计起步费为10 0元 车在行驶3km以内 只收起步价10 0元 车行驶超过3km后 按每公里2元计费 在10 0元基础上每行驶1km车费加2 0元 车费依次累加 行驶路程达到或超过9km后 或者是车费达到20元 每公里加收50 的车费 车费变成按每公里3 0元开始计费 车暂时停止 行驶中遇红灯或中途暂时停车 按时间计费 每3分钟计费0 5元 若停止则车费清零 等待下一次计费的开始 三 出租车计费规则 四 设计程序流程图 五 系统顶层原理图 六 模块介绍1 模块lucheng 该模块输入路程脉冲 即clk1 计算出相应的行驶路程数向后级传输 同时把行驶路程折算成行驶费用 输入端口START RST PAUSE分别为汽车起动 停止 暂停按键 由仿真结果知车速的快慢决定了输入脉冲clk1的频率大小 当行驶路程小于3公里时 费用显示为10元 随着行驶路程变长 费用按照预定规律增加 当费用超过起步价后 模块输出p信号 当车辆停止 即rst为 1 时 模块数据清零 车辆开始运行 但还未开始计价 即rst为 0 start为 0 时 预置初始值 起步价10元 六 模块介绍2 模块jijia 在出租车营运过程中 必然会遇到等红灯 堵车等情况 当车速低于一定值是 此模块开始工作 把等候时间折算成费用 由仿真结果可知车辆启动后 有秒脉冲clk2输入该模块 当行驶路程小于3公里或计费不超过10元时 即p为 0 等待时间不折算成费用 随着行驶路程变长 超出起步路程或价格后 即p为 1 车辆每暂停等待3分钟 费用增加0 5元 当车辆停止 即rst为 1 时 模块数据清零 车辆开始运行 即rst为 0 start为 0 时 数据清零 六 模块介绍3 模块zhongjia 此模块把行驶路程折算的价格费用与等待时间折算的费用相加 计算出乘客应付的总价 由仿真结果可知车辆启动后 每来一个工作脉冲cp 模块就把输入的两部分费用加起来 计算出乘客需付的总费用 本设计可及费用范围为0 800 0元 六 模块介绍4 模块jinzhi 此模块把行驶路程折算的价格费用与等待时间折算的费用相加 计算出乘客应付的总价输入口ascore为总计的路程数输入口 bscore为总费用的输入口 由仿真结果可以看出车辆启动后 每来一个工作脉冲daclk 模块就把记录的路程数和费用数进行进制转换 把初始的二进制数转换成十进制数输出 六 模块介绍5 模块xuantong 把已经折算成十进制的路程和费用数 按一定的速度 按排列顺序每次向后级的数码管传输一位 同时选择显示时小数点所处的位置 其中a1 a2 a3 a4分别是路程的个 十 百 千位的数值输入口 b1 b2 b3 b4分别是费用的个 十 百 千位的数值输入口 c是选通地址码的输入口 由仿真结果可以看出每来一个选通地址c 模块就把选到的那一位十进制输入值向后输出 同时在路程的百位和费用的十位显示小数点 输出顺序为路程个位 路程十位 路程百位 小数点 路程千位 费用个位 费用十位 小数点 费用百位 费用千位 路程个位 如此循环往复 由此可知路程可显示范围为0 99 99公里 费用为0 999 9元 六 模块介绍6 模块SE 这是一个8进制数生成器 该模块利用模块工作用的32Hz脉冲产生模块xuantong所需要的选通地址信号 由仿真结果可知此模块为八进制数生成器 对输入脉冲进行计数 输出0 7作为xuantong模块的地址选择码 当模块计数满7后再来脉冲信号 又回复到0重新开始计数 六 模块介绍7 模块yima 把选择传输到数码管显示的那个十进制数换算成数码管的显示码 在本设计中数码管是共阴数码管 由仿真结果可以看出此模块为数显译码器 对输入的0 9十进制数进行译码 输出共阴数码管的显示吗 六 模块介绍8 模块miaocp 用来生成计时所需的秒脉冲 以及模块zhongjia所需的工作脉冲32Hz 同时送到分频模块SE中 进行8分频 以作为选通脉冲 使得数码管显示能比较稳定的为人眼所看到 设计采用的输入脉冲为32MHz 由仿真结果可以看出此模块为分频器 当车辆运行时 对输入脉冲cp 32M进行分频输出 其中sec是32分频输出信号 cp xuan为10分频输出信号 七 总体电路的结果验证 由仿真结果可以得出本设计功能都得以实现 当车辆开始营运 rst为 0 stard为 1 时 对