Leebin出租车计费器设计1.docVIP

基于SOPC出租车计费器课程设计 一、主要设计条件 提供EDA实验室； 提供EL或SOPC实验箱和CPLD芯片; 提供ALTERA公司的QUARTUSII7.2设计软件。 说明书； 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； 二、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6.50元，并在车行3Km后按2.00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； 在QUARTUSII设计各单元电路，完成其功能仿真和编译并生成低层模块； 在QUARTUSII中完成顶层设计并编译通过； 在QUARTUSII中完成设计下载并调试电路； 5、写出设计报告； 三、设计背景与发展 （1） 设计背景 二十世纪后半期，随着集成电路和计算机技术的飞速发展，数字系统也得到了很大的发展。其实现方法经历了由部分元件到整体元件的过程。同时，为了提高系统的可靠性与通用性，微处理器和专业集成电路（ASTC）逐渐取代了通用全硬件LSI电路，而ASIC以其体积小，重量轻，功耗低，速度快，成本低，必威体育官网网址性好而脱颖而出。目前，大量的可编程逻辑器件（PLD），尤其是现场可编程逻辑器件（FPLD）被大量应用在ASIC的制作中。 QUARTUSII7.2软件设计环境的灵活性和高效性为出租车计费器的设计带来了无可比拟的好处。其丰富的界面，让设计人员可以轻松的掌握和使用。 （2）EDA的发展前景 EDA技术（即Electronic Design Automation技术）就是依赖强大的计算机，在EDA工具软件平台上，对以硬件描述语言HDL（Hardware Ddscription Langurage）为系统逻辑描述手段完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、布局布线以及逻辑优化和仿真测试，直至实现既定的电子线路系统功能。它在硬件实现方面融合了大规模集成电路制造技术、IC版图设计、ASIC测试和封装、FPGA(Gield Peogrammable Gate Array)/CPLD(Complex Programmable Logic Device)编程下载和自动测试等技术；在计算机辅助工程方面融合了计算机辅助设计(CAD)，计算机辅助制造（CAM），计算机辅助测试（CAT），计算机辅助工程（CAE）技术以及多种计算机语言的设计概念；而在现代电子学方面则容纳了更多的内容，如电子线路设计理论、数字信号处理技术、数字系统建模和优化技术及长线技术理论等。 VHDL的英文全名是VHSIC（Very High Speed Integrated Circuit）Hardware Description Language,由IEEE（The Institute of Electrical and Electronics Engineets）进一步发展，并在1987年作为“IEEE标准1076”公布。从此VHDL成为硬件描述语言的业界标准之一。 四、出租车计费系统的实现 一） 系统的总体框图 图1 系统总体框图 二）系统各模块的实现 （1） jifei的实现 模块jifei见下图。输入端口js,start,pause,stop分别为出租车计费器的加速、起动、暂停、停止按键。实现计费功能，计费标准为：按行驶里程计费，起步价为6.50元，并在车行3Km后按2.00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。 图2 模块jifei （2） x的实现 模块x见下图。该模块把车费和路程转化为4位十进制数，daclk的频率要比clk快得多。 图3 模块x （3） display的实现 模块display见下图。经过该八选一模块把车费和路程显示出来。每来一个选通地址，模块就把选到的那一位十进制输入值向后输出，同时在路程的百位和费用的十位显示小数点。实现译码功能。译码管片的选通信号，对输入脉冲进行计数。 图4 模块display 三）系统仿真 （1） jifei的仿真结果 输入：clk,js,start,pause,stop; 输出：chefei,luc. 图7 jifei仿真结果 （2） x