基于CPLD的出租车计费器.doc

等级:

课程设计
课程名称
嵌入式系统课程设计
课题名称
基于CPLD的出租车计费器
专业
电子信息工程
班级
1201
学号
19
姓名
许振跃
指导老师
林愿
2015年9月16日
目录
1、课程设计任务要求 1
EDA发展前景 1
任务要求 1
2、设计步骤 1
信号输入 1
 数据转换 1
数据显示 1
3、出租车计费系统的实现 2
顶层电路设计 2
子模块设计 2
4、系统仿真 5
开始信号的仿真结果 5
加速信号仿真结果 5
显示的仿真结果 5
decoder的仿真结果 6
5、下载调试及实验结果 6
6、设计心得 7
参考文献 8
1、课程设计任务要求
EDA发展前景
EDA技术(即Electronic Design Automation技术)就是依赖强大的计算机,在EDA工具软件平台上,对以硬件描述语言HDL(Hardware Ddscription Langurage)为系统逻辑描述手段完成的设计文件,自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、布局布线以及逻辑优化和仿真测试,直至实现既定的电子线路系统功能。
任务要求
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。并最终完成电路的编程调试。具体要求如下:
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。
(3) 按计动态扫描电路,将车费和路程显示出来,各有两位小数。
2、设计步骤
信号输入
该模块主要实现计费功能和现场模拟功能。计费标准为:按行驶里程计费,,并在车行3 ,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。并以高低脉冲模拟出租汽车启动、停止、暂停、加速按钮,具有输入信号的作用。 
 数据转换
数据转换模块是一个模为10的加法计数器,可将计费模块输出的车费和路程转换成4位的十进制数。 
数据显示
显示模块是由七段LED数码管译码和动态扫描显示两部分组成。采用的是共阴极七段数码管,根据十六进制数和七段显示段码表的对应关系,其中要求路程和车费都要用2位小数点来表示,所以须设置一个控制小数点的变量,即程序中的dp。这段程序所示的是在数码管的第二、第六个后面显示小数点,实现了路程和车费都用2位小数点表示的功能。数码管控制及译码显示模块将十进制的输入信号用七段数码管显示,由七段发光二极管组成数码显示器,利用字段的不同组合。可分别显示0~9十个数字。
3、出租车计费系统的实现
顶层电路设计

图1 系统总体框图
子模块设计
taxi的实现
模块taxi见下图。输入端口speedup,start,pause,stop分别为出租车计费器的加速、起动、暂停、停止按键。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。
图2 taix模块
library ieee;
use ;
use ;
entity decoder is
port(clk20mhz: in std_logic;
money_in:in integer range 0 to 8000;
distance_in:in integer range 0 to 8000;
scan:out std_logic_vector(7 downto 0);
seq7:out std_logic_vector(6 downto 0);
dp:out std_logic);
end;
architecture one of decoder is
signal clk1khz:std_logic;
signal data:std_logic_vector(3 downto 0);
signal m_one,m_ten,m_hun,m_tho:std_logic_vector(3 downto 0);
signal d_one,d_ten,d_