基于CPLD的出租车计费器.doc

课程设计
课程名称嵌入式系统
课题名称基于CPLD的出租车计费器
专业电子信息工程
班级电子信息
学号
姓名
指导教师
2013年12月20日

课程设计任务书
课程名称: 嵌入式系统
题目:基于CPLD的出租车计费器
专业班级: 电子信息
学生姓名:
指导老师:
审批:
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。

实现计费功能,计费标准为:按行驶里程计费,,,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;
设计各单元电路,完成其功能仿真和编译并生成低层模块;
完成顶层设计并编译通过;
完成设计下载并调试电路;
写出设计报告;
主要设计条件
提供EDA实验室;
提供EL实验箱和CPLD芯片;
提供设计软件
说明书格式
课程设计封面;
任务书;
说明书目录;
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;
总结与体会;
附录;
参考文献。
进度安排
星期一、二:下达设计任务书,介绍课题内容与要求;
查找资料,确定总体设计方案和单元电路设计;
星期三~第二周星期一:单元电路设计与仿真,硬件下载;
第二周星期二、三:硬件下载;
第二星期四、五:书写设计报告,打印相关图纸;答辩
参考文献
1. (数字部分),高等教育出版社。
2. 阎石主编. 电子技术基础(数字部分),清华大学出版社。
3. 陈大钦主编,电子技术基础实验,高等教育出版社。
4. 彭介华主编,电子技术课程设计指导,高等教育出版社。
5. 张原编著,可编程逻辑器件设计及应用,***出版社。
,徐志军编著,数字电路设计实用手册,电子工业出版社。
7. 刘洪喜,陆颖编著. VHDL电路设计实用教程清华大学出版社
摘要
介绍了出租车计费器系统的组成及工作原理,简述了在EDA平台上用FPGA器件构成该数字系统的设计思想和实现过程。论述了计程模块,计费模块,计时模块,译码动态扫描模块等的设计方法与技巧。

随着EDA技术的高速发展,电子系统的设计技术发生了深刻的变化,大规模可编程逻辑器件CPLD/FPGA的出现,给设计人员带来了诸多方便。利用它进行产品开发,不仅成本低、周期短、可靠性高,而且具有完全的知识产权。随着社会的不断进步,人们生活水平的不断提高,出租车逐渐成为人们日常生活不可缺少的交通工具。而计价器作为出租车的一个重要组成部分,关系着出租车司机和乘客双方利益,起着重要的作用,因而出租车计价器的发展非常迅猛。


(1)掌握较复杂逻辑的设计、调试。
(2)进一步掌握用Quartus 。
(3)掌握用Max+pulsII软件的原理图输入的设计方法。

基本功能:
(1)按行驶里程计费,,,当计数器达到或超过20元时,每公里加收50%的车费,。
(2)实现模拟功能:能模拟汽车启动、停止。
(3)设计动态扫描电路:将车费、里程、等待时间动态的显示出来。
(4)用VHDL语言设计符合上述功能要求的出租车计费器,并用层次化设计方法设计该电路。
(5)各计数器的计数状态用功能仿真的方法验证,并通过有关波形确认电路设计是否正确。


硬件系统组成框图
开
关
电
路
FPGA
模块
动态显示电路

各模块的作用和组成:
(1)开关模块
该模块的作用是用于电路的输入的信号。
主要有三个开关以及三个限流电阻,电源构成。
(3)动态显示模块:
此模块由六个数码管和三个二极管所构成,17个200Ω电阻起到限制电流的作用,使得流到数码管的电流适当,防止数码管中的电流过大,而使得数码管损坏。数码管将计费、等待时间和里程动态的显示出来。

:
动态显示模块
控制
芯片
信号输入

信号输入:各种控制信号经输入端给控制芯片。
控