基于CPLD的出租车计费器.doc

湖南工程学院 课 程 设 计 课程名称 嵌入式系统 课题名称 基于CPLD的出租车计费器 专 业 电子信息工程 班 级 电子信息 学 号 姓 名 指导教师 林愿 2013年12月20日 湖南工程学院 课 程 设 计 任 务 书 课程名称： 嵌入式系统 题 目：基于CPLD的出租车计费器 专业班级： 电子信息 学生姓名： 指导老师： 林愿 审 批： 任务书下达日期 2011 年12 月 1日 设 计 完成日期 2011 年 12月 15日 设计内容与设计要求 CPLD为复杂可编程逻辑器件，通过EDA技术对其进行编程，可将一个较复杂的数字系统集成于一个芯片中，制成专用集成电路芯片，并可随时在系统修改其逻辑功能。有关知识可参见相关教材或参考书。 一．设计内容 实现计费功能，计费标准为：按行驶里程计费，起步价为7.00元，并在车行3Km后按2.20元/Km计费，当计费器达到或超过20元时，每公里加收50％的车费，车停止不计费。 现场模拟功能：能模拟汽车起动、停止、暂停以及加速等状态。 按计动态扫描电路，将车费和路程显示出来，各有两位小数。 二、设计要求： 设计思路清晰，给出整体设计框图； 设计各单元电路，完成其功能仿真和编译并生成低层模块； 完成顶层设计并编译通过； 完成设计下载并调试电路； 写出设计报告； 主要设计条件 提供EDA实验室； 提供EL实验箱和CPLD芯片; 提供设计软件 说明书格式 课程设计封面； 任务书； 说明书目录； 设计总体思路，基本原理和框图（顶层电路图）； 单元电路设计（各次级模块电路图）； 设计仿真； 编程下载； 总结与体会； 附录； 参考文献。  进度安排 星期一、二：下达设计任务书，介绍课题内容与要求； 查找资料，确定总体设计方案和单元电路设计； 星期三～第二周星期一：单元电路设计与仿真，硬件下载； 第二周星期二、三：硬件下载； 第二星期四、五：书写设计报告，打印相关图纸；答辩 参考文献 1. 康华光主编.电子技术基础（数字部分），高等教育出版社。 2. 阎石主编. 电子技术基础（数字部分），清华大学出版社。 3. 陈大钦主编，电子技术基础实验，高等教育出版社。 4. 彭介华主编，电子技术课程设计指导，高等教育出版社。 5. 张 原编著，可编程逻辑器件设计及应用，机械工业出版社。 6.荀殿栋，徐志军编著，数字电路设计实用手册，电子工业出版社。 7. 刘洪喜，陆颖编著. VHDL电路设计实用教程 清华大学出版社 摘要 介绍了出租车计费器系统的组成及工作原理，简述了在EDA平台上用器件构成该数字系统的设计思想和实现过程。论述了计程模块计费模块译码动态扫描模块等的设计方法与技巧。 随着EDA技术的高速发展，电子系统的设计技术发生了深刻的变化，大规模可编程逻辑器件CPLD／FPGA的出现，给设计人员带来了诸多方便。利用它进行产品开发，不仅成本低、周期短、可靠性高，而且具有完全的知识产权。随着社会的不断进步，人们生活水平的不断提高，出租车逐渐成为人们日常生活不可缺少的交通工具。而计价器作为出租车的一个重要组成部分，关系着出租车司机和乘客双方利益，起着重要的作用，因而出租车计价器的发展非常迅猛。 （5）各计数器的计数状态用功能仿真的方法验证，并通过有关波形确认电路设计是否正确。 3.方案设计及原理框图 3.1硬件方案设计及原理框图 硬件系统组成框图 各模块的作用和组成： （1）开关模块 该模块的作用是用于电路的输入的信号。 主要有三个开关以及三个限流电阻,电源构成。 （3）动态显示模块: 此模块由六个数码管和三个二极管所构成，17个200Ω电阻起到限制电流的作用，使得流到数码管的电流适当，防止数码管中的电流过大，而使得数码管损坏。数码管将计费、等待时间和里程动态的显示出来。 3.2软件方案设计及原理框图 3.2.1系统的顶层框图及方案设计： 信号输入：各种控制信号经输入端给控制芯片。 控制芯片：采用的有CPLD或者FPGA等。 动态显示电路：采用的是数码管来实现功能的输出。 3.2.2 FPGA内部具体框图及方案设计： 出租车的一般计费过程为：出租车载客后，启动计费器，整个系统开始运行，里程计数器从0开始计数，费用计数器从9开