用vhdl语言设计出租车计价器

石家庄经济学院信息工程学院电子信息工程专业EDA技术课程设计报告题目出租车计费器姓名朱慧娟学号410109060325班级4101090102指导教师赵战民2013年1月16日2要求1指导教师按照课程设计大纲要求完成学生课程设计指导工作。2课程设计任务书由指导教师照大纲要求填写，内容要全面。3课程设计报告由参加本学生填写。课程设计结束时交指导教师。4指导教师要根据每一位学生课程设计任务完成情况，认真审核设计报告，并在课程设计结束时，给出客观、准确的评语和成绩。5课程设计任务书和报告要语言流畅，图表正确规范。3课程设计任务书班级4101090102姓名朱慧娟学号410109069325课程设计题目出租车计费器课程设计起止日期2012年12月29日至2012年1月18日实习地点石家庄经济学院实验楼308课程设计内容与要求要求1、及格用开关按键表示脉冲，每个脉冲代表100米，10个脉冲1公里，每公里14元，能够同步显示里程和费用；2、中低于2公里5元计费，高于2公里总费用起步费用（里程2公里）里程单价等候时间等候单价；3、良等候时间大于2分钟，安每分钟13元计费；4、优可以设定起步价和里程单价。指导教师赵战民2012年12月29日4课程设计报告一、设计原理与技术方法包括电路工作原理分析与原理图、元器件选择与参数计算、电路调试方法与结果说明；软件设计说明书与流程图、软件源程序代码、软件调试方法与运行结果说明。1系统设计方案根据课题设计要求，设置系统输入信号有系统脉冲信号CLK,里程脉冲信号DIN，复位信号RESET，在中档，良档和优档设置输入信号有秒脉冲信号SCLK，暂停信号STOP，在优档中还有设置起步单价和里程单价的输入信号D3D0，Q7Q0。系统原理图如图1。图11系统原理图1防抖动模块由于用开关按键作为里程脉冲的输入，而机械开关存在较为严重的抖动现象，所以利用防抖动模块去除抖动现象。2分频模块分频模块是对秒脉冲进行分频，得到等待脉冲信号，每60个秒脉冲输出一个脉冲。（3）计费模块计量模块主要完成计里程，计里程费用，等待费用，总费用。4转换模块将计费模块输出的十进制里程和费用转换为二进制。（5）显示模块数码显示部分主要用来显示总费用和总里程。将转换模块输出的费用和里程送显示模块以百元、十元、元、角为单位对应的数码管上显示。计程显示方式为XXXX，单位为KM；计费显示方式为XXXX，单位为元。左边四个数码管显示里程，右边四个数码管显示总费用。输入部分防抖动模块分频模块计费模块转换模块显示模块52VHDL程序21及格档211防抖动模块2111源程序LIBRARYIEEEUSEIEEESTD_LOGIC_1164ALLENTITYFANGDOUDONGMOKUAIIS定义实体PORTCLK,DININSTD_LOGIC系统时钟和开关里程输入脉冲DOUTOUTSTD_LOGIC输出信号ENDFANGDOUDONGMOKUAIARCHITECTURERTLOFFANGDOUDONGMOKUAIIS定义结构体SIGNALX,YSTD_LOGIC定义两个中间标准逻辑信号BEGINPROCESSCLK进程BEGINIFCLKEVENTANDCLK1THEN判断是否为上升沿X9THENLICHENGFEIYONGLICHENGFEIYONG“0110“十六进制转化十进制处理过程ENDIFIFLICHENGFEIYONG7DOWNTO49THENLICHENGFEIYONGLICHENGFEIYONG“01100000“ENDIFIFLICHENGFEIYONG11DOWNTO89THENLICHENGFEIYONGLICHENGFEIYONG“011000000000“ENDIFIFLICHENGFEIYONG15DOWNTO129THENLICHENGFEIYONGLICHENGFEIYONG“0110000000000000“ENDIFIFLICHENGFEIYONG19DOWNTO169THENLICHENGFEIYONG“00000000000000000000“费用大于9999元，则清零ENDIFENDIFMONEY0NUMNUMNUMNUMNUMNUMNUMNUMNULLENDCASEIFX“001“ORX“101“THENDIANKONGSEGSEGSEGSEGSEGSEGSEGSEGSEGSEGNULLENDCASEENDPROCESSSELNUMNUMNUMNUMNUMNUMNUMNUMNULLENDCASEIFX“001“ORX“101“THENDIANKONGSEGSEGSEGSEGSEGSEGSEGSEGSEGSEGNULLENDCASEENDPROCESSSEL1THEN判断等待时间是否大于2分钟DENGDAIFEIYONGDENGDAIFEIYONG130则等待费用加13元ENDIFENDIF25ENDIFZONGFEIYONGLICHENGFEIYONGDENGDAIFEIYONGCHARGENUMNUMNUMNUMNUMNUMNUMNUMNULLENDCASEIFX“001“ORX“101“THENDIANKONGSEGSEGSEGSEGSEGSEGSEGSEGSEGSEGNULLENDCASEENDPROCESSSEL1THEN判断等待时间是否大于2分钟DENGDAIFEIYONGDENGDAIFEIYONG130则等待费用加13元ENDIFENDIFENDIFZONGFEIYONGLICHENGFEIYONGDENGDAIFEIYONGCHARGENUMNUMNUMNUMNUMNUMNUMNUMNULLENDCASEIFX“001“ORX“101“THENDIANKONGSEGSEGSEGSEGSEGSEGSEGSEGSEGSEGNULLENDCASEENDPROCESSSELX给输出信号赋值LEDSEGDIANDIANKONGENDRTL2452图形符号优秀档显示模块图形符号如图238。CLK_SCANXSMONEY330XSMONEY230XSMONEY130XSMONEY030KILOMETER230KILOMETER130KILOMETER030SEL20LED60DIANXIANSHIMOKUAIINST5图238显示模块图形符号2453波形仿真图优秀档显示模块波形仿真图如图239。42图239显示模块波形仿真图246系统电路图优秀档系统电路图如图2411。PIN_10VCCDININPUTPIN_43VCCSCLKINPUTPIN_35VCCSTOPINPUTPIN_23VCCRESETINPUTPIN_1VCCCLKINPUTPIN_30VCCSTARTINPUTPIN_72VCCD3INPUTPIN_71VCCD2INPUTPIN_70VCCD1INPUTPIN_69VCCD0INPUTPIN_65VCCQ7INPUTPIN_64VCCQ6INPUTPIN_62VCCQ5INPUTPIN_61VCCQ4INPUTPIN_60VCCQ3INPUTPIN_59VCCQ2INPUTPIN_58VCCQ1INPUTPIN_54VCCQ0INPUTPIN_27PIN_28PIN_29SEL20OUTPUT1116PIN_17PIN_18PIN_19PIN_21PIN_22LED60OUTPUTI4DIANOUTPUTCLKDINDOUTFANGDOUDONGMOKUAIINSTSCLKSTOPWAITCLKFENPINMOKUAIINST1RESETSTOPCLKTIMESTARTD3D2D1D0Q7Q6Q5Q4Q3Q2Q1Q0CHARGE120DISTANCE120JIFEIMOKUAIINST2CLK_SCANC330C230C130C030D330D230D130D030SEL20LED60DIANXIANSHIMOKUAIINST3CLKCH120KM120A330A230A130A030B330B230B130B030ZHUANHUANMOKUAIINST4图240优秀档系统电路图43二、课程设计工作记录包括设计步骤与时间安排、调试步骤与时间安排、课题完成结果说明1工作记录12月29日抽签选定课题，为出租车计费器。12月31日至1月3日查找资料，理出设计思路。1月4日开始编写程序，防震动模块和分频模块并进行仿真。1月6日开始编写计费模块并进行仿真。1月8日开始编写显示模块程序，并进行仿真。1月10日由于编写程序出现逻辑单元过多的现象，开始修改程序，改动计费模块，并增加转换模块，并且进行仿真。1月12日至1月13日将编写的模块整合，分为及格档，中档，良档，优秀档。开始将每个档都进行装载看实验现象。1月14日老师验收实验结果。1月15日至1月17日写课程设计报告，并教给指导老师。1月18日答辩。2结果说明能够实现课程设计四个不同档次的基本要求。不同档次区别主要在于计费模块，其它模块防抖动模块、分频模块、转换模块、显示模块基本不变。（1）及格档用开关按键输入，每增加一个脉冲，则里程自动累计01KM，费用累加014元，并且在七段数码管上显示输出。当复位信号有效时，即RESET1时，里程和费用全部清零。（2）中档用开关按键输入，每增加一个脉冲，则里程自动累计01KM，如果总里程小于2KM，则按起步价5元计里程费用。当等待信号有效时，即STOP1时，开始等待计费，每分钟计费13元。再把里程费用和等待费用求和作为总费用，在七段数码管上显示输出里程和总费用。当复位信号有效时，即RESET1时，里程清零，总费用显示起步价。（3）良档用开关按键输入，每增加一个脉冲，则里程自动累计01KM，如果总里程小于2KM，则按起步价5元计里程费用。当等待信号有效时，即STOP1时，开始等待计时，当等待时间大于2分钟时，每分钟按13元收取等待费用。然后把里程费用和等待费用求和作为总费用，在七段数码管上显示输出里程和总费用。当复位信号有效时，即RESET1时，里程清零，总费用显示起步价。（4）优秀档首先通过手动开关设置起步价和里程单价。用开关按键输入，每增加一个脉冲，则里程自动累计01KM，费用加一个里程单价，当里程低于2公里时，费用按起步价收取。当系统等待控制信号44STOP1时，开始等待计时，当等待时间大于2分钟时，每分钟按13元收取等待费用。然后把里程费用和等待费用求和作为总费用，在七段数码管上显示输出里程和总费用。当复位信号有效时，即RESET1时，里程清零，总费用显示起步价。3实