EDA出租车计费系统课程设计
eda课程设计出租车

eda课程设计出租车一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握EDA(电子设计自动化)的基本概念,理解其在现代电子设计中的应用。
2. 使学生了解出租车系统的工作原理,结合EDA工具进行电路设计与分析。
3. 帮助学生掌握基础电路图的绘制方法,并运用EDA软件进行电路仿真。
技能目标:1. 培养学生运用EDA工具进行电路设计的能力,提高电子设计效率。
2. 培养学生解决实际问题的能力,能够针对出租车系统的特定需求进行电路设计与优化。
3. 提高学生的团队协作和沟通能力,通过小组合作完成课程项目。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对EDA技术及电子设计的兴趣,激发其探索精神。
2. 引导学生关注科技创新在交通领域的应用,增强社会责任感和使命感。
3. 培养学生严谨、认真的学习态度,养成良好的人际沟通和团队协作习惯。
课程性质分析:本课程为电子技术相关课程,结合EDA工具,以出租车系统为载体,让学生在实际操作中掌握电子设计方法。
学生特点分析:学生处于高年级阶段,具备一定的电子技术基础和计算机操作能力,对实际应用有较高的兴趣。
教学要求:1. 理论与实践相结合,注重学生的实际操作能力培养。
2. 以项目为导向,培养学生的实际应用能力和团队协作能力。
3. 关注学生的个体差异,因材施教,提高教学质量。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面:1. EDA基本概念与工具使用- 理解EDA的基本原理及其在现代电子设计中的应用。
- 学习并掌握相关EDA软件的操作方法,如电路图绘制、电路仿真等。
参考教材章节:第3章 EDA技术及其应用2. 出租车系统电路设计- 分析出租车系统的工作原理,包括信号采集、处理和显示等。
- 结合EDA工具,设计出租车系统的特定电路,如计价器、信号灯控制等。
参考教材章节:第5章 常用数字电路设计3. 课程项目实践- 以小组形式,运用所学知识进行出租车系统的电路设计与优化。
- 完成课程项目报告,包括设计思路、电路图、仿真结果和分析讨论。
唐山学院EDA课程设计 简易出租车计费器

唐山学院《EDA技术》课程设计题目简易出租车计费器设计系(部) 智能与信息工程学院班级13电本3班姓名学号4130208332指导教师郭耀华王墨琪戴彦2016 年6 月29 日至7 月 1 日共 1 周2016年7 月1 日《EDA技术》课程设计任务书课程设计成绩评定表目录1 引言 (1)2应用工具简介 (2)2.1 EDA技术介绍 (2)2.2 VHDL语言介绍 (2)3总体设计 (3)3.1设计内容 (3)3.2设计要求 (3)3.3设计原理 (3)3.4设计思路 (3)3.5模块的设计 (4)3.5.1分频模块设计 (4)3.5.2计程模块设计 (5)3.5.3计费模块设计 (6)3.5.4译码模块设计 (7)4系统仿真及下载 (9)4.1系统仿真 (9)4.2系统下载 (9)4.3结果分析 (10)5总结及体会 (11)参考文献 (12)附录 (13)1 引言出租车计价器是乘客与司机双方的交易准则,它是出租车行业发展的重要标志,是出租车中最重要的工具。
它关系着交易双方的利益。
具有良好性能的计价器无是对广大出租车司机朋友还是乘客来说都是很必要的。
因此,汽车计价器的研究也是具有一定意义的。
随着生活水平的提高,人们已不再满足于衣食住的享受,出行的舒适已受到越来越多人的关注。
于是,出租车行业以低价高质的服务给人们带来了出行的享受但是总存在着买卖纠纷困扰着行业的发展。
而在出租车行业中解决这一矛盾的最好方法就是改良计价器。
用更加精良的计价器来为乘客提供更加方便快捷的服务。
多年来国内普遍使用的计价器只具备单一的脊梁功能。
最早的计价器全部使用机械齿轮结构,只能简单的计程功能,可以说,早期的计价器就是个里程表。
随着科学技的发展,产生了第二代计价器。
它采用手摇计算机与机械结构相结合的方式实现了半机械半电子化。
此时它在计程的同时还完成计价的工作。
大规模集成电路的发展又产生了第三代计价器,也就是全电子化的计价器。
EDA简易出租车计价器设计

程后自动归零。
(4) 译码显示模块
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该模块经过8选1选择器将计费数据(4位BCD码)、
计时数据(2位BCD码)、计程数据(2位BCD码)动态
显示输出。其中计费数据jifei4~jifei1送入显示译码模块进
行译码,最后送至以百元、十元、元、角为单位对应的数
码管上显示,最大显示为999.9元;计时数据送入显示译
码模块进行译码,最后送至以分为单位对应的数码管上显
示,最大显示为59分;计程数据送入显示译码模块进行译
码,最后送至以公里为单位的数码管上显示,最大显示为
99公里。其系统组成框图如图2.1所示。
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时钟信 分频器 计费
号
显
等待信
号
控
计时
公里脉
制
示
冲
器
计费/
计程
复位
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3 出租车计费器的层次化设计方案
(1) 分频模块 分频模块对频率为240Hz的输入脉冲进行分频,产生频率为16Hz、 15Hz、1Hz的3种频率。该模块产生频率信号用于计费,每个1Hz脉 冲为0.1元计费控制,15Hz为1.5元的计费控制,16Hz信号1.6元计费 控制。 (2) 控制模块 计价器控制模块主要完成对计价器状态的控制。
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(3) 计量模块
计量模块完成计价、计时和计程功能。
计价部分:行程在3公里内,而且等待累计时间小于2分钟,起步费为
10元;3公里外以每公里按1.6元计费,等待累计时间超过2分钟按每分钟1.5
元计费。
计时部分:计算乘客的等待累计时间。计时器的量程为59分钟,满量
程后自动归零。
计程部分:计算乘客所行驶的公里数。计程器的量程为99千米, 满量
eda课程设计出租车计费器

eda课程设计出租车计费器一、引言随着城市化进程的加速,出租车已成为人们出行的重要交通工具之一。
出租车计费器作为出租车运营的核心设备,其设计的合理性和精确性直接关系到乘客和司机的利益。
因此,设计一款高效、准确的出租车计费器具有重要的实际意义。
本次EDA课程设计,我们以出租车计费器为研究对象,对其进行模拟设计。
二、计费器功能需求分析出租车计费器应具备以下基本功能:1.起步价计费:按照规定的起步价格进行计费。
2.里程计费:根据行驶里程计算费用,一般按每公里单价进行累加。
3.等待时间计费:在等待或红绿灯等情况下,应按设定的单价计算费用。
4.计费显示:将乘客应支付的总费用实时显示在计费器上。
5.声音提示:在计费过程中,应有声音提示,如“谢谢”等。
6.夜间服务费:在夜间或特殊时间段,可设定额外服务费用。
7.故障保护:当计费器出现故障时,应能够自动进入保护模式,停止计费。
三、计费器系统设计基于上述功能需求,我们设计了以下出租车计费器系统:1.主控模块:采用微控制器作为核心控制单元,负责接收传感器信号、计算费用、控制显示和声音输出等功能。
2.里程传感器:用于检测出租车的行驶里程,一般通过轮速传感器实现。
里程数据被传送到主控模块进行计算。
3.时间传感器:用于检测出租车的运行时间,可选用霍尔传感器等实现。
时间数据也需传送到主控模块进行处理。
4.显示模块:选用液晶显示屏(LCD),用于显示总费用、行驶里程、时间等信息。
通过主控模块驱动LCD显示。
5.声音提示模块:选用蜂鸣器作为声音输出设备,由主控模块控制发出提示音。
6.夜间服务费模块:通过软件编程实现夜间服务费的设定和计算。
主控模块根据时间传感器信号判断是否进入夜间模式。
7.故障保护模块:在系统检测到故障时,如计费器出现异常过热或长时间无里程/时间信号,主控模块将自动进入保护模式,停止计费并发出报警信号。
四、计费算法设计根据上述功能需求和系统设计,我们采用以下计费算法:1.起步价费用 = 起步价 * 计费时间(3分钟)2.里程费用 = 每公里单价 * 行驶里程3.等待时间费用 = 单价 * 等待时间(秒)4.总费用 = 起步价费用 + 里程费用 + 等待时间费用 + 夜间服务费(如有)5.每公里单价、起步价、等待时间单价、夜间服务费等参数均可根据实际需求进行设定。
EDA课程设计—出租车计价器

燕山大学EDA课程设计报告书题目:出租车计价器姓名:班级: 12级通信工程1班学号:成绩:一、设计题目及要求要求:1.2 Km起计价,起始价5元,每公里1.2元;2.传感器输出脉冲为0.5m/个(用适当频率的时钟信号代替即可);3.每0.5km改变一次显示,且钱数提前显示(例如运行到2Km时,应显示5.6元);4. 分别用三位数码管显示公里数和钱数,另可设置其他必要的按钮。
二、设计过程及内容1.题目分析该题模拟出租车计价器,显示路程及对应价格,要求每经0.5km更新显示,传感器输出脉冲为0.5m/个,即每经过1000个脉冲,路程增加了0.5km,价格增加0.6元。
其中,价格起始价5元,即需要价格在路程2km 之前显示固定值5元。
二者分别用三位数码管显示,分析可知,路程的小数位显示0或5,在5→0时,向个位进位;价格的小数位依次显示6、2、4、8、0,在6→2,8→4,4→0的转变中,产生进位,价格的个位从起始价5开始计数。
2.设计总述依据设计要求出租车计价器型可分为四个模块:分频模块,路程计数模块,价格计数模块和二者的显示模块。
①分频模块分频模块功能是每经过1000个脉冲,即0.5km,输出一个脉冲信号,并且产生一控制输出,该控制信号在2km前,输出为0,而在2km处及2km之后输出1,该控制信号控制价格计数器从2km处开始累加钱数。
②路程计数模块路程计数模块的功能是显示路程,路程包含了十位,个位和小数位,其中,小数位显示0或5,并在固定位置5→0处向个位进位,十位个位为常规0~99计数器。
③价格计数模块价格计数模块的功能是显示与路程对应的价格,且价格提前显示。
价格同样包含十位,个位和小数位,其中小数位依次显示6、2、8、4、0,并在6→2,8→4,4→0时,向个位产生进位,价格的个位为从5开始计数的10进制计数器,在9→0时产生向十位的进位,十位是常规的0~9计数器。
④路程、价格显示模块路程、价格显示模块的功能是使用试验箱中的6个数码管(编号为1~6的数码管)显示路程和价格,使用编号为3、2、1的数码管显示路程,使用编号为6、5、4的数码管显示价格。
EDA课设 简易的出租车计费系统

目录1 引言 (1)2 QuartusⅡ软件仿真 (2)2.1 QuartusⅡ软件简介 (2)2.1.1 QuartusⅡ的启动 (2)2.1.2 QuartusⅡ的工作界面 (2)2.2 QuartusⅡ的开发流程 (3)3 总体设计 (4)3.1 设计要求 (4)3.2 设计思路 (4)3.3 设计流程图 (5)3.4 主要模块的设计 (6)3.4.1 分频模块的设计 (6)3.4.2 记录路程模块的设计 (6)3.4.3 记录时间模块的设计 (7)3.4.5 计费模块的设计 (8)4 系统仿真结果及分析 (10)4.1 各个输入输出引脚介绍 (10)4.2 系统在不同情况下的仿真图形及分析: (11)4.3 封装下载 (12)5 总结 (14)参考文献 (15)附录 (16)1 引言EDA技术是在电子CAD技术基础上发展起来的计算机软件系统,是指以计算机为工作平台,融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果,进行电子产品的自动设计。
利用EDA工具,电子设计师可以从概念、算法等开始设计电子系统,大量工作可以通过计算机完成,并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程在计算机上自动处理完成。
现在对EDA的概念或范畴用得很宽。
包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域,都有EDA的应用。
目前EDA 技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。
例如在飞机制造过程中,从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟,都可能涉及到EDA技术。
出租车计价器是出租车营运收费的专用智能化仪表,是使出租车市场规范化、标准化的重要设备。
一种功能完备,简单易用,计量准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。
本设计采用VHDL硬件描述语言作为设计手段,采用自顶向下的设计思路,得到一种出租车计价系统的软件结构,通过QuartusⅡ软件下进行仿真,证明所设计的电路系统完成了出租车计价的功能,各项指标符合设计要求。
EDA课程设计出租车计费器
目录1引言 (1)1.1EDA技术的发展史 (1)1.2EDA设计技术的主要内容 (1)1.3EDA设计技术的基本特征 (2)1.4课题的意义 (3)1.5课题设计的基本要求 (4)2出租车计价器的设计 (5)2.1出租车计价器的设计原理 (5)2.2各个模块功能的设计 (6)2.2.1分频模块 (6)2.2.2计量模块 (6)2.2.3 控制模块 (7)2.2.4 计费模块 (8)2.2.5 译码显示模块 (9)2.2.6 顶层模块 (9)2.3引脚设置 (10)2.4硬件仿真 (11)3心得体会 (12)参考文献 (13)附录 (14)1引言1.1EDA技术的发展史EDA技术伴随着计算机,集成电路,电子系统设计的发展,经历了计算机辅助设计(Computer-Aided Design, CAD),计算机辅助工程设计(Computer-Aided Engineering Design,CAED)和电子设计自动化(EDA)3个发展阶段。
1. 20世纪70年代的计算机辅助设计(CAD)阶段早期的电子系统硬件设计采用的是分立元件,随着集成电路的出现和应用,硬件设计进入到大量选用中小规模标准集成电路阶段。
人们将这些器件焊接在电路板上,做成初级电子系统,对电子系统的调试是在组装好的印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)上进行的。
由于设计师对图形符号使用数量有限,传统的手工布图方法无法满足产品复杂性的要求,更不能满足工作效率的要求。
这时,人们开始将产品设计过程中高度重复性的繁杂劳动,如布图布线工作,用二维图形编辑与分析的CAD工具替代,最具代表性的产品就是美国Accel公司开发的Tango布线软件。
由于PCB布图布线工具受到计算机工作平台的制约,其支持的设计工作有限且性能比较差。
20世纪70年代,可以说是EDA技术发展的初期。
2. 20世纪80年代的计算机辅助工程设计(CAED)阶段初级阶段的硬件设计是用大量不同型号的标准芯片实现电子系统设计的。
出租车计费器eda课程设计
出租车计费器eda课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习出租车计费器的设计与实现,使学生掌握以下知识目标:1.理解出租车计费器的原理和结构;2.学习相关的电子技术和电路知识;3.掌握编程语言和嵌入式系统的基本应用。
4.能够独立设计和搭建出租车计费器的电路;5.能够编写程序实现计费器的功能;6.能够进行实验操作,并对实验结果进行分析。
情感态度价值观目标:1.培养学生对科学研究的兴趣和热情;2.培养学生团队合作意识和沟通能力;3.培养学生对工程实践的责任感和安全意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.出租车计费器的原理和结构;2.相关的电子技术和电路知识;3.编程语言和嵌入式系统的基本应用;4.出租车计费器的实验操作和结果分析。
具体安排如下:第1-2周:介绍出租车计费器的原理和结构,学习相关的电子技术和电路知识;第3-4周:学习编程语言和嵌入式系统的基本应用;第5-6周:进行出租车计费器的实验操作,并对实验结果进行分析。
三、教学方法为了更好地实现教学目标,我们将采用以下教学方法:1.讲授法:通过讲解出租车计费器的原理和结构,相关的电子技术和电路知识,以及编程语言和嵌入式系统的基本应用;2.实验法:让学生亲自动手进行出租车计费器的实验操作,培养学生的实践能力;3.讨论法:在课堂上引导学生进行思考和讨论,激发学生的学习兴趣和主动性。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材和参考书:为学生提供系统的理论知识;2.多媒体资料:通过视频、图片等形式,为学生提供丰富的学习材料;3.实验设备:为学生提供实践操作的机会,培养学生的实践能力。
五、教学评估本课程的评估方式将包括以下几个方面:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估学生的学习态度和理解能力;2.作业:布置相关的编程练习和实验报告,评估学生的掌握程度和实践能力;3.考试:通过期末考试,全面评估学生对课程知识的掌握情况。
出租车计费器eda课程设计
出租车计费器eda课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生理解出租车计费器的基本工作原理,掌握其计费算法。
2. 学生掌握EDA(电子设计自动化)的基本概念,学会使用相关软件工具进行简单电路设计和仿真。
3. 学生了解出租车计费器在实际生活中的应用,掌握相关电子元件的功能和连接方式。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计并搭建一个简单的出租车计费器电路。
2. 学生能够运用EDA软件进行电路仿真,验证计费器的功能。
3. 学生能够通过小组合作,解决实际设计过程中遇到的问题,提高团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术学科的兴趣,激发学习热情。
2. 学生培养创新意识和动手能力,提高自信心和成就感。
3. 学生学会关注生活中的实际问题,培养学以致用的价值观。
课程性质:本课程为电子技术学科的课程设计,旨在让学生通过实际操作,掌握出租车计费器的工作原理和设计方法,提高学生的动手能力和团队协作能力。
学生特点:学生具备基本的电子技术知识,对实际操作和设计有一定兴趣,喜欢探索新事物。
教学要求:教师需引导学生主动参与,注重理论与实践相结合,关注学生的个体差异,提高学生的自主学习能力。
同时,注重培养学生的团队协作能力和创新意识。
通过本课程的学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。
二、教学内容根据课程目标,本章节教学内容如下:1. 出租车计费器原理介绍- 计费器的基本工作原理- 计费算法及其实现2. EDA软件工具使用- EDA软件的安装与基本操作- 电路设计原理及仿真方法3. 电子元件及其功能- 常用电子元件的识别与使用- 元件连接方式及其在出租车计费器中的应用4. 出租车计费器电路设计- 设计要求与电路框图- 电路搭建与调试5. 小组合作与问题解决- 团队协作能力的培养- 实际设计过程中问题的发现与解决教学大纲安排:第一课时:出租车计费器原理介绍第二课时:EDA软件工具使用第三课时:电子元件及其功能第四课时:出租车计费器电路设计第五课时:小组合作与问题解决教材章节关联:本教学内容与教材中“电子技术应用”章节相关,涉及计费器原理、EDA软件应用、电子元件使用等方面的内容。
SOPCEDA综合课程设计报告出租车计费器
SOPC/EDA综合课程设计报告设计题目:出租车计费系统设计设计者:学号:班级:指导老师时间:目录摘要 (2)Abstract (1)第一章引言 (2)1.1课题背景 (2)1.2本文的主要工作 (2)第二章 FPGA、VHDL介绍 (4)2.1 FPGA现状及发展 (4)2.2 FPGA的结构与特点 (4)2.2.1 FPGA基本结构 (5)2.2.2 FPGA的特点 (6)2.3 VHDL设计优点 (6)第三章出租车计费器的设计 (7)3.1出租车计费器的总体设计 (7)3.1.1出租车计费标准 (7)3.1.2 总体框架设计 (7)3.2出租车计费器主要模块设计 (8)3.2.1 速度模块 (9)3.2.2 计程模块 (9)3.2.3 计时模块 (10)3.2.4 计费模块 (5)第四章整体电路设计 (6)4.1 整体电路图 (6)4.2 电源电路 (7)4.3 启动/停止按键电路 (7)4.4 自动清零部分 (8)第五章系统仿真与下载实现 (8)5.1 QuartusⅡ软件介绍 (9)5.1.1软件特点 (9)5.1.2 QuartusⅡ设计流程: (9)5.2仿真结果 (10)5.2.1整体仿真 (10)5.2.2速度模块仿真 (10)5.2.3计程模块仿真 (11)5.2.4计时模块仿真 (11)5.2.5 计费模块仿真 (12)5.3设计测试 (12)第六章总结及展望 (13).致谢 (19).主要参考文献 (19)基于FPGA的出租车计费器设计摘要:随着EDA技术的高速发展,电子系统的设计技术和工具发生了深刻的变化,大规模可编程逻辑器件CPLD/FPGA的出现,给设计人员带来了很多方便。
利用它进行产品开发,可以降低研发成本,缩短研发周期。
本文介绍了一种采用FPGA芯片进行出租车计费器的设计方法,描述了研究该课题的意义和应用价值;说明了Altera公司的FPGA结构原理及其主要运用;介绍了超高速集成电路硬件描述语言的主要功能和设计;讲解了出租车计费器的系统原理和功能。
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目录一.绪论 (2)二.设计原理 (3)2.1实验主要模块 (3)(1)车速控制模块 (3)(2)里程动态显示模块 (3)(3)计费动态显示模块 (3)(4)扩展计费动态显示模块 (3)2.2 顶层文件的系统框图 (4)2.3 vhdl设计流程图 (4)三.程序设计 (5)3.1 车速控制模块 (5)3.2 车行状态输出模块 (5)2.3 信号分频模块 (5)3.4 出租车模拟计费模块(创新) (5)3.5 出租车的译码模块 (5)3.6 出租车的顶层模块 (6)四.实验原理框图 (6)五.仿真波形 (6)5.1 车速控制模块仿真图 (7)5.2 车行状态输出模块 (7)5.3 信号分频模块 (7)5.4 出租车模拟计费模块 (8)5.5 出租车的译码模块 (8)5.6 出租车顶层模块 (9)六.小结 (10)七.参考文献 (11)八.谢辞 (12)九.附录 (13)一.绪论随着电子技术的不断发展与进步,集成电路的设计方法也在不断地更新。
时至今日,传统的手工设计过程已经被先进的电子设计自动化(EDA)工具所代替。
只有以硬件描述语言和逻辑综合为基础的子项项下的电路设计方法才能满足日趋复杂的集成电路系统设计需求,才能缩短设计周期以满足设计对集成电路系统日益急迫的需求。
在这种情形下,传统的出租车计费器设计方法已不能跟上现在的节奏,以往的出租车计费器在功能上也远不能满足现实的需求。
以往的出租车计费器的不稳定性,功能稍等缺点是的大家开始寻求更新的,功能更强大,性能更稳定,价钱更低廉的新型出租车计费器。
而大规模可编程逻辑器件的出现,VHDL 硬件描述语言的出现,使得这一切成为可能。
关键词:EDA,VHDL,出租车,计费。
二.设计原理2.1实验主要模块本次课程设计的主要内容就是出租车计费系统的vhdl语言设计,其系统主要包括一下几个模块:(1)车速控制模块当起停键为启动状态时(高电平),模块根据车速选择和基本车速发出响应频率的脉冲驱动计费器和里程显示模块进行计数;当处于停止状态时暂停发出脉冲,此时计费器和里程显示模块相应的停止计数。
(2)里程动态显示模块其包括计数车速控制模块发出的脉冲以及将计数显示动态显示出来,每来一个脉冲里程值加0.1(控制器每发一个脉冲代表运行了0.1公里)。
(3)计费动态显示模块当时间段为06:00~23:00时单价为1.40元/km,其他时间段单价为1.80元/km;(4)扩展计费动态显示模块其初值为10元,当里程超过3公里后才接受计数车速控制模块发出的脉冲的驱动,并且计数显示动态显示出来,每来一个脉冲(代表运行了0.5公里)其数值加1元,当收费超过20时数值加1.5元。
2.2 顶层文件的系统框图2.3 vhdl设计流程图三.程序设计3.1 车速控制模块本块模块主要运用三个输入端,分别是JS,CLK1和CLK0。
JS输入代表加速按键,CLK1和CLK0分别代表汽车的匀速和加速。
CLK_OUT代表输出的信号状态。
从程序中实现如下情况:当JS给一个高电平,与CLK1的波形一致,代表汽车在匀速状态;当JS给一个低电平,与CLK0的波形一致,代表汽车在加速状态。
3.2 车行状态输出模块本块模块有四个输入端,分别是STO,ENABLE,CLR和CLK。
STO代表汽车的暂停,CLK代表时钟脉冲信号,ENABLE代表启动信号,CLR代表清零信号,而ST 作为仅有的输出信号,代表汽车的状态信号。
通过程序实现如下情况:enable 高电平时,每一个时钟上升沿时,CQI计数加1,若CQI<=30时,state赋01,30<CQI<=80时,state赋10态,…..;enable低电平时,CQI计数暂停,保持不变。
2.3 信号分频模块本块模块的作用在于把时钟信号进行五分频,主要有两个输入端,CLK0和FOUT;CLK0代表时钟脉冲信号,而FOUT代表复位的信号,当输出的数到4后又从0开始循环下去,输出端的CNT代表分频计数信号,分别是0,1,2,3,4.具体情况从仿真图中可以看出。
3.4 出租车模拟计费模块(创新)本模块主要实现出租车的模拟计费功能,通过SI状态按钮来判断计费的方式,通过CLR与SI两个输入端来实现控制,而输出端计费的功能用C1,C2和C3的数来表示。
具体实现是当SI状态“10”时开始计费,每公里一元,而当SI状态“11”是计费表示超过20公里,计费又从另一种形式每公里1.5元计费。
具体实现从仿真波形图中得到体现。
3.5 出租车的译码模块本模块是译码模块,其主要的功能就是显示车费的功能,通过与数码管的连接,来从中显示出出租车所用的费用。
其他的部分都不是太重要。
3.6 出租车的顶层模块本模块是把上述各个模块捆绑在一起的一个模块,它包含每个模块的输入输出点,这样当运行起来的时候,就可以实现上述的各个功能。
具体的情况通过程序的仿真波形来体现,从中观察它们之间的逻辑关系。
四.实验原理框图此为整个实验的中框图,可以说是顶层文件把所有程序连接在一起之后的原理图。
五.仿真波形系统仿真是在实际系统上进行实验研究比较困难时适用的必不可少的工具,它是指通过系统模型实验去研究一个已经存在或正在设计的系统的过程,通俗地讲,就是进行模型实验。
因而,系统仿真的结果决定整个课程设计任务完成的到位程度。
程序输入完成后进行编译,编译完成后,可以对所进行的设计进行仿真,本课程设计的仿真平台是MAX+plusⅡ,通过对VHDL源程序进行编译检错,然后创建波形文件(后缀名为.scf),加入输入输出变量,选择适用的芯片以及设定仿真结束时间,设置好输入初值进行仿真,得到仿真波形图:5.1 车速控制模块仿真图JS高低电平决定是匀速还是加速,而CLK0和CLK1代表匀速和加速的脉冲,则输出端口CLK_OUT表示输出状态。
5.2 车行状态输出模块ENABLE为高电平时,每一个时钟上升沿过去之后,CQI都要在原有的基础之上再加上一,即“CQI:=CQI+1”。
若CQI<=30时,STATE赋值为“01”;若30<CQI<=80时,STATE赋值为“10”;一直这样下去,ENABLE为低电平时,CQI计数暂停,保持原有状态不变。
具体如何体现从以下的波形图中看出来:5.3 信号分频模块信号分频模块,把其变成五分频,CLK0表示脉冲信号,每经过五个脉冲后,FOUT输出一个高电平,表示从这里开始复位,而另一个输出CNT进行累加的计数,从0开始加,一直加到4,经历5个数以后,有从0开始循环出现。
5.4 出租车模拟计费模块出租车模拟计费模块,SI代表出租车状态信号,当SI的信号出现“00”时,代表计费停止,Q1-Q3保持不变,同样C1-C3也不变;当SI的信号出现“01”时,代表计费清零,计费设置为起步价10元,Q3=1,Q2=0,Q1=0,代表十元,开始计费,每公里按一元计费;当SI的信号出现“11”时,表示车费超过20元,计费标准重新划定,按每公里1.5元计费,Q1,Q2,Q2分别赋值给C1,C2,C3,代表车费。
5.5 出租车的译码模块出租车的译码模块简而言之就是显示出租车费用的一个模块,此模块的作用就是让其能在数码管中显示出租车的费用,所以要用到管脚的问题,在配置管脚的时候要多加注意。
5.6 出租车顶层模块本模块是一个总的汇总模块,它的作用是把上述的六个模块结合在一起,组成一个完整的文件。
所以在这个程序中包括了所有输入输出管脚。
相对来说其中逻辑关系较简单。
六.小结出租车计费器系统的设计已全部完成,能按预期的效果进行模拟汽车启动、停止、暂停等功能,并设计动态扫描电路显示车费数目,由动态扫描电路来完成。
车暂时停止不计费,车费保持不变。
若停止则车费清零,等待下一次计费的开始。
出租车计费器系统的设计已全部完成,能按预期的效果进行模拟汽车启动、停止、暂停等功能,并设计动态扫描电路显示车费数目,由动态扫描电路来完成。
车暂时停止不计费,车费保持不变。
若停止则车费清零,等待下一次计费的开始。
各模块完成后,在将它们组合成完整的出租车系统,在设计过程中还需要改进的是控制系统的纠错功能。
出租车计费系统的设计中体现了VHDL覆盖面广,描述能力强,是一个多层次的硬件描述语言及PLD器件速度快,使用方便,便于修改等特点,本设计在实用方面具有一定的价值。
通过这次实验使我收获很多,对书本理论知识有了进一步加深,初步掌握了MAXPLUSII软件的一些设计使用方法。
对一些器件的使用方法了解更深刻了,如一些器件的使能端的作用等。
主要有以下一些实验感想:1、应该对实验原理有深刻理解;2、做实验必须不急不躁,不能看见其他同学做的快就沉不住气了;3、熟练掌握软件是必要的;必须学会自己调试电路,一般第一次设计出的电路都会通不过编译的,所以要学会调试电路,而不是等老师解答或同学帮助;七.参考文献(1)潘松,黄继业编著。
《EDA 实用教程》,2005,科学出版社(2)徐志军,徐光辉编著。
《CPLD/FPGA的开发与应用》,电子工业出版社,2001.1(3)/html/85/t-113885.html(4)曹昕燕,周凤臣,聂春燕.EDA技术实验与课程设计【M】.清华大学出版社八.谢辞经过一周的奋战我的课程设计终于完成了。
在没有做课程设计以前觉得课程设计只是对这半年来所学知识的单纯总结,但是通过这次做课程设计发现自己的看法有点太片面。
课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验,而且也是对自己能力的一种提高。
在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了,同学之间互相帮助,有什么不懂的大家在一起商量,听听不同的看法对我们更好的理解知识,所以在这里非常感谢帮助我的同学。
在此要感谢我们的老师对我们悉心的指导,感谢老师们给我们的帮助。
在设计过程中,我通过查阅大量有关资料,与同学交流经验和自学,并向老师请教等方式,使自己学到了不少知识,也经历了不少艰辛,收获颇丰。
九.附录(1)车速控制模块主要程序:程序功能:实现匀速与加速的选择。
ARCHITECTURE ONE OF MS ISBEGINPROCESS(JS, CK0,CK1)BEGINIF JS='0' THEN CLK_OUT<=CK0;ELSE CLK_OUT<=CK1;END IF;END PROCESS;(2)车行状态输出模块主要程序:程序功能:实现出租车的暂停与启动功能。
ARCHITECTURE ONE OF SOUT ISBEGINPROCESS(CLK,ENABLE ,STO,CLR)V ARIABLE CQI:STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);V ARIABLE STATE:STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);BEGINIF CLR='0' THEN CQI:=(OTHERS=>'0');ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENIF STO='1' THEN STATE:="00";CQI:=CQI;ELSIF ENABLE ='1' THENCQI:=CQI+1;IF CQI<=30 THEN STATE:="01";ELSIF CQI>30 AND CQI<=80 THEN STATE:="10";ELSESTATE:="11";END IF;END IF;END IF;ST<=STATE;END PROCESS;(3)信号分频模块主要程序:程序的主要功能:实现将时钟程序5分频。