EDA设计课程设计-出租车计费系统的VHDL设计汇.doc

武汉工业学院计算机系 出租车计费系统的VHDL设计 课程： EDA设计 班级： 网络工程081 姓名： 学号： 080510122 日期： 2011-11-28 一、设计任务与要求 （1）、能够实现计费功能 费用的计算是按行驶里程收费，设出租车的起步价是5.00元，当里程小于3km里时，按起步价收费；当里程大于3km时每公里按1.3元计费。等待累计时间超过2min，按每分钟1.5元计费。所以总费用按下式计算： 总费用=起步价+（里程-3km）*里程单价+等候时间*等候单价 （2）、能够实现显示功能 显示汽车行驶里程：用四位数字显示，显示方式为“XXXX”，单价为km。计程范围为0~99km，计程分辨率为1km。 显示等候时间：用两位数字显示分钟，显示方式为“XX”。计时范围为0~59min，计时分辨率为1min。 显示总费用：用四位数字显示，显示方式为“XXX.X”，单位为元。计价范围为999.9元，计价分辨率为0.1元。 二、设计原理 根据设计要求，系统的输入信号CLK，计价开始信号START，等待信号STOP，里程脉冲信号FIN。系统得输出信号有：总费用数CHA0 ~CHA3，行驶距离KM0 ~KM1，等待时间MIN0 ~MIN1 等。系统的元件框图如下： 系统有两个脉冲输入信号clk_195、fin，两个控制输入开关start、stop；控制过程为：start作为计费开始开关，当start为高电平时，系统开始根据输入的情况计费。当有乘客上车并开始行驶时，fin脉冲到来，进行行驶计费，此时的stop需要置为0；如需停车等待，就把stop变为高电平，并去除fin输入脉冲，进行等待计费；当乘客下车且不等待时，直接将start置为0，系统停止工作； 系统由分频模块、控制模块、计量模块和计费模块四部分组成。计量模块是整个系统实现里程计数和时间计数的重要部分；控制模块是实现不同计费方式的选择部分；设计通过分频模块产生不同频率的脉冲信号来实现系统的计费。计量模块采用1HZ的驱动信号，计费模块采用13HZ、15HZ的驱动信号；计量模块每计数一次，计费模块就实现13次或者15次计数，即为实现计时时的1.5 元/min、计程时的1.3元/km的收 费；系统总体顶层框图为： 三、设计步骤 （一）、分频模块 分频模块是对系统时钟频率进行分频，分别得到15HZ、13HZ、1HZ三种频率；本设计中通过三种不同频率的脉冲信号实现在计程车在行驶、等待两种情况下的不同计费。原理框图如下： 源程序如下： library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; entity fenpin2 is port ( clk_195 :in std_logic; --频率为195HZ的时钟 clk_13: out std_logic; --频率为13HZ的时钟 clk_15: out std_logic; --频率为15HZ的时钟 clk_1: out std_logic); --频率为1HZ的时钟 end fenpin2; architecture rt1 of fenpin2 is signal q_13:integer range 0 to 12; --分频器 signal q_15:integer range 0 to 14; --分频器 signal q_1:integer range 0 to 194; --分频器 begin process(clk_195) begin if (clk_195event and clk_195=1 )then if q_13=12 then q_13=0;clk_13=1; --此处产生13HZ频率的信号 else q_13=q_13+1;clk_13=0; end if; if q_15=14 then q_15=0;clk_15=1; --此处产生15HZ频率的信号 else q_15=q_15+1;clk_15=0; end if; if q_1=194 then q_1=0;clk_1=1; --此处产生1HZ频率的信号 else q_1=q_1+1;clk_1=0; end if; end if; end process; end rt1; 分频模块的