出租车计费器EDA2.doc

南 京 理 工 大 学 EDA设计（） 作 者: 学 号： 学院(系): 自动化学院 专 业: 自动化 标 题 出租车计费器 指导老师： 实验日期： 2015年9月 目 录 1 绪论 1 2 系统总体设计 1 2.1 系统设计思想 1 2.2 系统功能概述 1 2.3 系统总体组成结构 2 3 系统各模块详细设计 2 3.1 计时模块 2 3.2 按键控制模块 2 3.3 动态显示模块 3 3.4 里程和车费计算模块 4 3.5 我的部分 4 4 系统调试 6 4.1 系统仿真 6 4.2 系统实际验证 6 4.3 调试过程中遇到的问题与解决方法 6 5 总结与心得体会 7 致谢 8 参 考 文 献 8 出租车计费器 1 绪论 EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言VHDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可操作性，减轻了设计者的劳动强度。 AX+plus II实验开发系统，学习并掌握VHDL硬件描述语言的基本语法以及设计方法和思想，将已学过的数字电子设计知识综合运用于电子系统的设计中，掌握运用VHDL 设计电子系统的流程和方法，加强和培养自己对电子系统的设计能力。 综合设计的任务是用一周的时间，在EDA软件MAX+plus II上用VHDL语言设计完成一个电子技术综合问题，小组成员分工，负责各个子模块的设计，最后将各个模块整合起来，连接整体电路，分配引脚，下载到实验班上进行测试。 2 系统总体设计 2.1 系统设计思想 用VHDL语言设计出符合功能要求的的出租车计费器系统，完成设计后使用系统实验箱下载验证。 2.2 系统功能概述 计费功能：计费标准为按行驶里程收费，起步价为11元，车行3公里后每公里1.4元，车停止时不计费； 实现模拟功能：能模拟汽车启动、暂停及停止状态； 实现显示功能：能在数码管上显示出公里数及总费用。 2.3 系统总体结构 整个计费系统的结构如下图所示，其计时模块负责对实验板上的时钟信号进行分配，产生合适的计数脉冲，供里程计算模块和车费计算模块的技术。而显示模块则将前两者计算得到的结果显示在数码管上。开关控制模块则接受实验板上的开关信号，模拟出租车的起停。 3 系统各模块详细设计 3.1 计时模块 计时模块的时钟源为试验箱的CP2时钟，频率为1024 Hz，在VHDL中经过计数十分频得到模拟的出租车百米行驶计数时钟。其计数的逻辑比较简单，不再详细列出。 3.2 按键控制模块 在按键控制模块中我们引入了两个拨码开关K1和K2，其中K1是启动和停止开关，K2是暂停开关，两个按键向上拨逻辑值均为1，向下拨逻辑值均为0。 为了方便控制，我们引入了state这个两位的二进制变量，用它的值来标记出租车的不同状态，其控制逻辑如下： 键值 逻辑结果 K1=1，K2=1 出租车处在停止状态，但此次载客未结束，state=”00” K1=1，K2=0 出租车处于载客运行计费状态，state=”11” K1=0,K2任意 出租车处于载客结束的停止状态，state=”01”或”10”(本设计里默认为01) 按键控制模块程序如下： control: PROCESS(start,pause) begin if(start=0)then state=01; elsif(pause=1)then state=00; elsif(pause=0)then state=11; end if; end PROCESS; 3.3 动态显示模块 由于此系统要用到实验板上的8个数码管，且每个数码管显示的数字都不相同，所以不能采用静态显示而必须使用动态显示，动态显示即依次向每位数码管同时送出字形码和相应的位选，位与位之间利用延时程序进行延时，当延时程序非常短时，由于发光管的余辉和人眼视觉暂留作用，此时我们的人眼就分辨不出位与位之间有延时存在(人眼视觉暂留时间为0.05-0.2秒，延时程序应当根据这个范围来调整)，感觉各位数码管同时都在显示。 此处用系统时钟1024Hz来扫描数码管，取得了不错的效果。 该模块程序如下，后面tmp1为其它值时，各种情况与其值为0时相似，未有一一列出： PR