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基于verilog语言的出租车计费器
院别:___计算机与通信工程学院___
专业名称:_______电子信息工程________
班级学号:________________
学生姓名:_______________
指导教师:________陈海宴_____________
随着出租车行业的发展,对出租车计费器的要求也越来越高。最近几年出租车行业发展迅速,在全国有几千家出租车公司。因此出租车计费器市场是庞大的。而出租车计费器成为不可缺少的一部分。
信息社会的现代电子产品,性能越来越高,复杂度越来越大,更新步伐也越来越快。实现这种进步的主要原因就是微电子技术和电子技术的发展。而电子技术的发展后者的核心就是电子设计自动化技术。EDA是指以计算机为工作平台,融合了应用电子技术、计算机技术、智能化技术的必威体育精装版成果而开发出的电子CAD通用软件包,它根据硬件描述语言HDL完成的设计文件,自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局布线及仿真,直至完成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。没有EDA技术的支持,想要完成超大规模集成电路的设计制造是不可想象的;反过来,生产制造技术的不断进步又必将对EDA技术提出新的要求。本文采用verilog语言来设计实现出租车计费系统,经过ModelSim和Quartus仿真将其实例化。如果将该设计再结合到实际应用中,那么,只需改变设计中计费要求,就可以应用到出租车上。另外,如果再任意输入该出租车计价器的计费标准,那么,它的适用范围可能就更广泛了。
一、 设计要求
(1) 行程3公里内(包括3公里),且等待累计时间2分钟内(包括2分钟),起步费为6.0
(2)3公里外(不包括3公里)以每公里1.0元,等待累计时间2分钟外(不包括2分钟)以每分钟以1.0元计费。
(3)能显示行驶公里数、等待累计时间和最后的总费用。
本计费器的显示范围为0~99元,计价分辨率为1元;计程器显示范围为0~99公里,分辨率为1公里;计时器的显示范围是分钟的显示范围是0—99, 辨率为1分钟。秒的显示范围是0—59。分辨率为1
二 、工作原理
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,里程计数器和时间计数器从0开始计数,费用计数器从6开始计算。再根据行驶里程或停止等待的时间按以上的标准计费。若在行驶状态,则计程器开始加计数,当路程超过三公里后,计费器以每公里1元累加。若出租车停止等待状态,则计时器开始加计数,当时间超过两分钟后,计费器以每分钟1元累加。出租车到达目的地停止后,停止计费器,显示总费用。
根据出租车计费器的工作过程,本系统采用分层次、分模块的方式设计,其本系统组成框图如下所示。其中行驶路程计数模块、等待时间计数模块和计费模块,用来统计路程、等待时间和总费用,控制模块是用来控制计费模块,数码管显示模块用来显示行驶的公里数、等待累计时间和总费用等信息。系统框图如下所示:
三、各模块的设计
本系统采用层次化、模块化的设计方法,设计顺序为自下向上。首先实现系统框图中的各子模块,然后由顶层模块调用各子模块来完成整个系统。为了便于显示,这里的路程、时间和费用计数器均用十六进制表示。
3.1分频模块:
3.1.1计数器的分频模块:
计数器的分频模块具体框图:
此模块的功能是对总的时钟进行分频,分出的频率是让计数器用的,因为总的时钟是50M的。设计该模块的时候用了一个32位的计数器,当计数器计到25_000000的时候产生时钟。在仿真的时候为了方便观察设计了一个8分频的电路。当下载的时候用的是2HZ的时钟 。
计数器的分频模块VerilogHDL源代码:
module div(clk_50M,clk,reset);// 端口的定义
input clk_50M,reset;// 总的时钟是50M
output clk;//分频后输的时钟
reg clk;
reg [31:0] count;//32位的计数器
always@ (posedge clk_50M or negedge reset)//异步复位
begin
if(!reset)
begin
clk=d0;
count=32d0;
end
else if(count==32d25_000000)// 判断计时器记到了25_000000吗
begin
count=32d0;//计到25_000000计数器清零
clk=~clk;//输出的时钟取反
end//end begin
else count=count+1d1;/
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