EDA课程设计 出租车计价系统.docx

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EDA课程设计出租车计价系统

EDA课程设计出租车计价系统

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1。

设计思路分析

1.实验要求

设计一个出租车计价器，要求显示里程和金额.起步和到达停车时要求有声音提示；行程小于基本里程时，显示起步价，基本里程、起步价要求可通过按键自己设定；行程大于基本里程时，每多行一公里，在起步价上加X元，X可由按键设定;当出租车等待时，由司机按下等候键,每等待一分钟加Y元,Y可由按键设定；用脉冲信号模拟轮胎的转数，设每计一个脉冲汽车前进100米，系统中所需脉冲均由实验箱的50MHz晶振分频提供.

2.根据要求确定模块及其分析

1.按键消抖模块：

分析:

由于外部按钮在动作时必然产生抖动,若不消除则容易导致多次检测到边沿而产生错误判断。

功能：

此模块用于消除产生的抖动波形。

2.50MHz分频模块：

分析:

要求100m产生的脉冲，并且需要等待计价和声音提示，所以有必要对50MHz进行分频成分钟、秒钟和发声频率.将系统所有需要用到的频率，由此模块产生，使程序模块化分工明确。

功能:

此模块模拟出车行驶100m产生的脉冲，并完成每1Km产生一个脉冲输出；产生1s、1min、蜂鸣器鸣叫所需的频率方波。

3.蜂鸣器控制模块：

分析：

题目要求只有在起步和到达停车时要求有声音提示，所以需要检测起步和停止这两个状态，然后决定是否发声。

功能：

完成检测当前状态并决定是否驱动蜂鸣器。

4.设置数据存储器模块：

分析：

对起步价、基本里程、每公里价格及等待价格都是可用户设定的，所以通过按键对这些数据进行设定,为了方便操作，需对输入按键的读取采用模式选择形式.为了对其他模块的兼容性，采用当前模式状态输出。

功能：

设置并寄存起步价、基本里程、每公里价格及等待价格.

5.停止复位模块:

分析：

由于停止是在系统任何情况下都能进行的,所以建立单独的模块对复位进行动作，输出复位时钟。

功能：

检测是否复位系统本次运行。

6.数据检测模块：

分析：

要对行驶路程及价格进行计数处理，所以需要设计一个模块读取外部寄存器的相关数据,结合外部脉冲，处理这些数据，从而得出所需的数据。

功能：

对获取模拟脉冲、时间及设置信息并进行处理,决定输出内容，如价格，行驶里程，或设置状态下的起步价、基本里程等.

7.数据显示处理模块:

分析：

由于数码管显示代码与实际数据不同，所以需要进行转换，对于显示排列及显示滚动均由一个模块完成，使得显示情况与外部数据状态无关，即外部模块只需给值，无需决定其因如何显示。

简化其他数据处理模块的程序。

功能：

将获得的数据转换为数码管显示的代码，并完成移动显示功能。

8.数码管显示模块：

分析:

读取7段代码,进行八位数码管扫描显示。

功能:

显示获得的数据代码.

2.

系统结构设计及分析

1.系统系统的总体模块图:

2。

系统引脚分配图：

3。

系统各功能模块的实现：

1。

按键消抖模块：

a。

模块图

带自保持消抖按钮模块

不带带自保持消抖按钮模块

b。

仿真波形

c.实现思想：

采用抽样比较的方式进行消抖,即连续对输入抽样，比较抽样十次数据是否相等,相等则使得输出为十次相等的值，否则继续抽样。

实际中抽样频率保持在1KHz。

2。

50MHz分频模块

a.模块图

b.仿真波形

3。

蜂鸣器控制模块：

a.模块图

b。

仿真波形

c.实现思想：

当输入开始按钮按下并为启动状态，或结束按钮按下且为结束状态,蜂鸣器输出频率方波驱动蜂鸣器。

4.设置数据存储器模块：

a。

模块图

b.仿真波形

c。

实现程序:

libraryieee；

useieee.std_logic_1164。

all;

useieee。

std_logic_unsigned。

all;

entitysetis

port（upBut，dnBut,setKey,cmod1，cmod2：

instd_logic；

bs，sp,xp，yp:

outstd_logic_vector（3downto0）;

dismod:

outstd_logic

）；

end;

architectureoneofsetis

signalmodc:

std_logic_vector（1downto0）；

signalbst，spt,xpt,ypt：

std_logic_vector（3downto0）;

signalcKey:

std_logic；

begin

modc<=cmod2＆cmod1;

bs<=bst;

sp〈=spt;

xp<=xpt；

yp<=ypt；

cKey<=upButxordnBut；

process（modc）

begin

ifsetKey='1’then

casemodcis

when"00"=〉dismod<=’1'；

when”01”=〉dismod〈=’1’;

when"10”=>dismod<=’0’；

when"11”=>dismod<='0’;

whenothers=>null;

endcase;

endif；

endprocess;

process（cKey）

begin

ifcKey'eventandcKey=’1’then

ifsetKey='1'then

casemodcis

when"00"=>ifupBut='1'thenbst<=bst+1;elsebst<=bst—1；endif；

when”01”=〉ifupBut=’1'thenspt〈=spt+1；elsespt<=spt-1;endif;

when"10"=〉ifupBut=’1'thenxpt〈=xpt+1;elsexpt〈=xpt—1;endif；

when"11"=〉ifupBut=’1’thenypt<=ypt+1；elseypt〈=ypt—1；endif;

whenothers=>null;

endcase;

endif；

endif;

endprocess;

end；

5。

停止复位模块:

a。

模块图

b.仿真波形

c。

实现思想:

由于在数据检测模块中对1km或1min产生的脉冲检测间隔过长,进程无法瞬间检测结束脉冲而复位数据，所以此模块采用与检测脉冲异或的方式，将复位电平转化为复位频率方波，从而解决无法及时复位或程序复杂化的缺点.

6.数据检测模块：

a。

模块图

b.仿真波形

c。

说明：

根据mod1和mod2决定当前模块工作状态,从而从不同数据口读读取数据并进行处理，同时输出相应的数据。

7.数据显示处理模块：

a.模块图

b。

仿真波形

c.说明：

mven为滚动显示时能端，outV即为经value1与value2转换后的数码管显示代码，即每个数码管的各段对应一位数据线，8为数码管对应56位。

a。

模块图

b.仿真波形

c。

实现方法：

采用动态扫描的方式实现。

3。

系统使用说明

总结：

通过本次两个星期的EDA课程设计，加深了我对VHDL的理解，并能够熟悉运用QuartusII开发环境.并且在不断的实物实践中，让我学会了怎样去发现问题和解决问题的方法，对实物操作能力也有了进一步的提升。

本次课程设计仍使我深刻的认识到软件与硬件的不可分割性，单凭软件是很难完成一个完整的作品.虽然时间虽短，但在有一学期对EDA学习的前提下，完成了自己的课题，对自己所学程度也有了一个基本的了解。

参考文献：

EDA技术实用教程（第三版）潘松、黄继业编著科学出版社