EDA课程设计报告(停车场管理

长沙学院课程设计说明科目模拟停车场管理系统的设计部门电子与通信工程系专业(班级)名字学生身份证教师刘辉、应龙、谢明华开始和结束日期2010.5.31-2010.6.11EDA技术课程设计任务书系(系):电子与通信工程系专业：电子信息工程讲师：刘辉、应龙、谢明华主题名称模拟停车场管理系统的设计设计内容和要求实现了一个模拟停车场管理系统。8位数字dip开关用于指示汽车号码。按一次键A表示汽车进入停车场。同时，数码管显示车号信息(3个数码管显示对应dip开关的十进制数)和充电率(数字便于模拟，按1元/分钟计算)；按一次键B，表示汽车从停车场出来了。当汽车出来时，数码管显示的信息包括：3位数字的车号、停车时间(2位数字的小时、2位数字的分钟)和3位数字的停车费。(如果数码管中的位数不够，可以使用滚动显示)设计工作量1.VHDL语言编程；2.波形模拟；3.对实验装置进行硬件测试和演示；4.提交完整的课程设计规范，包括设计原则、程序设计、程序分析、仿真分析、硬件测试、调试过程、参考资料、设计总结等。安排开始和结束日期(或时间量)设计内容(或预期目标)评论第一天话题介绍，回答问题，收集材料第二天设计方案的论证和设计第3-7天设计VHDL语言程序第8-9天对实验装置进行硬件测试第59天，第10天早上对实验装置进行硬件测试第10天下午写一份设计说明书教学和研究科意见一年中的月日部门(部门)分管领导意见一年中的月日长沙大学课程设计评估表名字谭鑫学生身份证专业的电子信息工程班级2设计主题模拟停车场管理系统的设计教师刘辉、应龙、谢明华教师指南：评级：教师签名：日期：辩护小组的意见：评级：辩护小组组长签名：日期：教学和研究科的意见：教研室主任签字：日期：司(部)意见：部门负责人签字：日期：解释课程设计结果分为“优秀”、“良好”、“及格”和“不及格”四类；内容1.设计思维分析11.1主题要求11.2设计理念12.系统结构设计与分析2第2.1部分模块42.2防抖模块62.3牌照显示模块72.4计时模块92.5评核人模块112.6滚动模块122.7解码模块153.使用说明174.经验和体验18参考文献181.设计理念分析1.1主题要求实现了一个模拟停车场管理系统。8位数字dip开关用于指示汽车号码。按一次键A表示汽车进入停车场。同时，数码管显示车号信息(3个数码管显示对应dip开关的十进制数)和充电率(数字便于模拟，按1元/分钟计算)；按一次键B，表示汽车从停车场出来了。当汽车出来时，数码管显示的信息包括：3位数字的车号、停车时间(2位数字的小时、2位数字的分钟)和3位数字的停车费。(如果数码管中的位数不够，可以使用滚动显示)1.2设计理念要分析主题的需求，应该采用“模块法”的设计方法。(模块方法首先使用VHDL语言设计每个模块，从这些模块生成图形文件，然后在顶层文件中调用这些图形。)具体想法：当汽车进入停车场时，按下A键：计时器开始计时，汽车的车牌号和速度送到数码管显示(三个数码管显示对应于dip开关的十进制数：采用BCD码转换方法；费率显示使用输入设置，按1键可设置1到99之间的费率。当汽车离开停车场时，按下B键。此时，计时器停止计时并将计时时间发送到数码管进行显示(两位数小时和两位数分钟)，并显示牌照号I2.系统结构设计与分析该系统主要包括以下八个模块：分频模块fpq、车牌BCD转换模块chepai、防抖模块xiaodou、计时模块jishi、速率模块feilvqi、仪表模块jjq、滚动模块gundong和解码模块YMQ。这些模块首先由VHDL文本生成，然后在顶层文件中调用。系统的主要程序流程图如图1所示。图1。系统主程序流程图系统的顶层文件是系统的总体示意图，如图2所示。19图2。系统总体示意图2.1分频模块该模块将实验箱上的50兆赫兹时钟分成几个不同频率的时钟。分频原理是对50MHz时钟的每个上升沿计数一次。当计数达到某个值时，计数值被清零，输出电平被反转。根据不同的计数值可以获得不同的输出频率。在本设计中，0.1赫兹、1赫兹、100赫兹、200赫兹和500赫兹的频率根据不同的需求进行划分。分频模块源程序：图3分频模块2.2防抖模块作为机械开关键盘，当按键被操作时，机械触点的弹性和突然的电压跳变将在触点闭合和断开的瞬间引起电压抖动。为了保证按键识别的准确性，在按键电压信号抖动的情况下不能进行状态输入。为此，有必要执行去抖动处理以消除抖动部分的电压信号。一般来说，有两种方法，硬件和软件。硬件上增加了抖动电路，从根本上解决了按键抖动的问题。软件去抖是使用软件延迟去抖。具体地，当检测到高电平时(按下键)，1kHz脉冲将高电平计数值加1。当低电平计数值复位时，当计数值大于10时，按键被真正按下以消除去抖。该系统使用软件消除抖动。图4。防抖模块图5。防抖模块的波形仿真防抖模块源程序：2.3牌照显示模块车号由8位dip开关表示，对应于dip开关的8位二进制码由BCD转换成12位BCD码。图5。倾角开关中的BCD转换模块8位dip开关BCD代码转换程序：-对应于dip开关的数码管显示-* * * * * * * * * * * * * *库定义，包定义* * * * * * * * * * * * * * * * * *图书馆ieee。使用ieee.std_logic_1164。全部；使用ieee.std_logic_arith。所有人；使用ieee。标准逻辑无符号。全部；-* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *实体定义* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *实体chepai IS端口(-clk : INSTD _ LOGIC；-时钟输入std_logic_vector中的键：(7向下到0)；-类型-l : OuttD _ LOGIC _ VECTOR(7 down to 0)；-输出数字管位置选择chep : outtd _ logic _ vector(11 down至0)-数字管段代码)；结束chepai-* * * * * * * * * * * * * * * *构造函数定义* * * * * * * * * * * * * * * *车陂的建筑信号时钟： std _ logic分频时钟信号p :的整数范围为0到255；-显示数据寄存器信号b0、b1、b2 :的整数范围为0至9；-显示数字寄存器，b0代表位，b1代表10位，b2代表100位信号cnt :的整数范围0至3:=0；-数码管位置选择扫描程序开始p=conv整数(key)；-数据输入流程(p)-显示查找流程函数b _ to _ s4 (bcd8421:整数范围0到9)返回std _ logic _ vector is-bcd转换七段函数变量SMG 4: STD _ LOGIC _ VECTOR(3 DOWNTO 0)；开始计算输出值当0=smg4:=0000 时；- 0 - gfedcba共阳性当1=smg4:=0001 时；- 1当2=smg4:=0010 时；- 2当3=smg4:=0011 时；- 3当4=smg4:=0100 时；- 4当5=smg4:=0101 时；- 5当6=smg4:=0110 时；- 6当7=smg4:=0111 时；- 7当8=smg4:=1000 时；- 8当9=smg4:=1001 时；- 9当其他=空时；结案；返回smg4。结束b_to_s4。开始案例p是当0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 110 | 120 | 130 | 140 | 150 | 160 | 170| 180 | 190 | 200 | 210 | 220 | 230 | 240 | 250=B0=0；当1 | 11 | 21 | 31 | 41 | 51 | 61 | 71 | 81 | 91 | 101 | 111 | 121 | 131 | 141 | 151 | 161 | 171| 181 | 191 | 201 | 211 | 221 | 231 | 241 | 251=B0=1；当2 | 12 | 22 | 32 | 42 | 52 | 62 | 72 | 82 | 92 | 102 | 112 | 122 | 132 | 142 | 152 | 162 | 172| 182 | 192 | 202 | 212 | 222 | 232 | 242 | 252=B0=2；当3 | 13 | 23 | 33 | 43 | 53 | 63 | 73 | 83 | 93 | 103 | 113 | 123 | 133 | 143 | 153 | 163 | 173| 183 | 193 | 203 | 213 | 223 | 233 | 243 | 253=B0=3；当4 | 14 | 24 | 34 | 44 | 54 | 64 | 74 | 84 | 94 | 104 | 114 | 124 | 134 | 144 | 154 | 164 | 174| 184 | 194 | 204 | 214 | 224 | 234 | 244 | 254=B0=4；当5 | 15 | 25 | 35 | 45 | 55 | 65 | 75 | 85 | 95 | 105 | 115 | 125 | 135 | 145 | 155 | 165 | 175| 185 | 195 | 205 | 215 | 225 | 235 | 245 | 255=B0=5；当6 | 16 | 26 | 36 | 46 | 56 | 66 | 76 | 86 | 96 | 106 | 116 | 126 | 136 | 146 | 156 | 166 | 176| 186 | 196 | 206 | 216 | 226 | 236 | 246=B0=6；7 | 17 | 27 | 37 | 47 | 57 | 67 | 77 | 87 | 97 | 107 | 117 | 127 | 137 | 147 | 157 | 167 | 177| 187 | 197 | 207 | 217 | 227 | 237 | 247=B0=7；当8 | 18 | 28 | 38 | 48 | 58 | 68 | 78 | 88 | 98 | 108 | 118 | 128 | 138 | 148 | 158 | 168 | 178| 188 | 198 | 208 | 218 | 228 | 238 | 248=B0=8；当9 | 19 | 29 | 39 | 49 | 59 | 69 | 79 | 89 | 99 | 109 | 119 | 129 | 139 | 149 | 159 | 169 | 179| 189 | 199 | 209 | 219 | 229 | 239 | 249=B0=9；当其他人=结束案例；案例p是当0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 100 | 101 | 102 | 103 | 104 | 105 | 106 | 107 | 108 | 109| 200 | 201 | 202 | 203 | 204 | 205 | 206 | 207 | 208 | 209=B1=0；当10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 110 | 111 | 112 | 113 | 114 | 115 | 116 | 1