EDA课程设计—出租计价器.doc

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。 下图为电路总体设计的示意图： 图1 电路示意图 3.模块实现 ①分频模块 分频模块frequency是由四个74160计数器级联而成，内部链接连接方式如图2所示 图2 分频模块frequency内部电路图 注：左侧脉冲输入端，0.5m/个；右上输出端为每1000个脉冲输出1个脉冲，表示经过了0.5km；右下输出端为控制信号，控制钱数开始累加。 ②路程计数模块 路程模块dist内部电路图如图3所示，模块d05为路程小数位，由3个JK触发器构成，其输出为0、5循环，并有对个位的进位。个、十位为常规的100进制计数器。 图3 路程模块dist内部电路图 ③价格计数模块 价格计数的模块实现如图4所示，cost1为小数位，由4个JK触发器构成，依据时序电路设计方法得出，其输出为6、2、8、4、0。cost2为个位与十位的计数模块，个位由74160计数器与组合电路构成，个位依次循环输出5、6、7、8、9、0、1、2、3、4。十位为74160计数器。cost1与cost2之间组合电路的功能是在6→2，8→4，4→0时产生对高位的进位信号。 图4 价格模块cost内部电路 ④路程、价格显示模块 显示扫描电路用1~6计数器作地址扫描端(置数法构成），并将地址输出，dp为小数点控制端，控制编号为2、5的数码管小数点点亮。4个八选一数据选择器共用地址端，4个选择器输出接数字译码器7448输入端。模块show连接方式如图5所示。 图5 显示扫描电路show内部电路图 4.模块组装与仿真结果 根据各模块的功能，将四个主要模块进行组装，得到最终的电路图如图6所示。 图6 计价器电路图 软件仿真结果如图7所示。 图7 部分仿真结果 三、设计结论 通过软件仿真与实验箱的硬件仿真结果的正确性，验证了本组设计的出租车计价器模型具有一定实用性。 1.设计中出现的主要问题汇总 ①用已知器件实现某种特定的逻辑功能时，常遇到不知如何连接或不知如何建立正确的时序逻辑，多次尝试与更正设计方案耗费的大量时间。 解决：加强理论知识储备，查询器件功能表。 ②仿真延时问题使波形出现尖峰毛刺。 解决：修正电路，用尽量少的器件，必要时接入防抖电路。 2.收获和感想 通过两周的EDA课程设计，基本掌握了使用数字电子技术基础知识设计具有一定实用性电路模型，掌握了使用MAX+plusII原理图设计电路及对其进