EDA实训-出租车计费.pdf

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1、-EDAEDA 技术及应用技术及应用 实训报告实训报告姓姓名名满眼皆是繁华满眼皆是繁华指导教师：指导教师：2021 2021 年年 7 7 月月 8 8 日日实训题目：出租车计费器的设计1系统设计1.1 设计要求1.1.1 设计任务设计并制作一台出租车计费器。1.1.2 性能指标要求 用 EDA 实训仪的 I/O 设备和 PLD 芯片实现出租车计费器的设计。出租车起步开场计程和计费，计程系统按实际公里数计程，计费系统首先显示起步价如 7.0，车行驶 2km 以，只收起步价 7 元。出租车行驶超过 2km 后，按增加的每公里 1.6 元在 7.0 元的根底上增加。出租车行驶超过 10km 后或超

2、过 20 元路费，每公里加收 50的车费，即车费变为每公里 2.4 元。出租车到达目的地后，用一个按钮计程和计费数据清零，为下一次计费开场。1.2 设计思路及设计框图1.2.1 设计思路出租车计费器的整体构造包括：分频模块，计数模块，计费模块。另外我还加了扩展功能：选择模块，计时模块。不计价时，可以切换到显示时分秒。这个功能需要选择模块和计时模块共同来实现。通过分频模块产生一个脉冲信号模拟汽车的启动与停顿，然后通过计数模块，计算出一.z-共所行驶的路程，最后通过记价模块，将所行驶的路程计算出相对应的价钱。计费显示起步价 7 元,2km 之为起步价,以后每 1km 在起步价 7 元的根底上增加

3、1.6 元；超过 10km 以后，每 1km 增加 2.4 元。通过数学公式计算出费用，这就是费用计算模块。结合生活中的出租车计费器，分别有3km 以，10km 以以及超过 10Km 以后的计费标准。我设计用拨码开关来实现清零与车速的转换，并通过数码管来显示路程与车费。车轮每转一圈就是一个脉冲，因此，脉冲频率的快慢就是车速的快慢，这就是车速的计算；把车轮每转一圈 4 米的话，每来一个脉冲路程就加 4 米，这就是路程的计算；当路程的百位向千位进位时就产生一个脉冲也就是路程又走了 1 公里。于是便实现了车行驶3km 以，只收起步价7 元。行驶超过 3km 后，按每公里 1.6 元在 7.0 元的根

4、底上增加。行驶超过10km 后或超过 20 元路费，每公里加收50的车费，即车费变为每公里2.4 元。1.2.2 总体设计框图2各个模块程序的设计2.1 分频模块这个模块是设计不同车速的，通过d1 与 d2 的值来设置四个不同的车速，其中00 是最慢，01 是中速，10 是最快，11 是停顿。这样更贴切生活。2.2 计费器模块分为输出路程和时间的模块，由分频，路程，车费，模块组成。车速的计算：车轮每转一圈就是一个脉冲，因此，脉冲频率的快慢就是车速的快慢。路程的计算：如果车轮每转一圈，每来一个脉冲路程就加4 米。计费器模块如下列图所示：2.2.1 车费模块这个模块就是实现题目要求的，在2km 收

5、起步价 7 块，大于 2km 小于 10km 的时候每公里收 1.6 块，大于 10 公里以后每公里收 2.4 块，通过 if 循环嵌套来实现。2.2.2 路程模块这个模块是用来计算具体路程，并通过数码管表达出租车所行走的路程。2.3 计时模块不计价时，可以切换到显示时间，显示时分秒，也可人为校准。方便在车上看时间。用控制端上下电平控制选择。计时模块路下列图所示：2.4 选择模块计费器和显示时分秒的切换选择，由输入端c 控制。3调试过程写程序的过程中遇到了很多问题，编译的时候出现了很多错误，通过询问教师跟同学，再参考一些同学的程序后，解决了逐个问题，逐渐完善了自己的程序。.z-管脚锁定：4功能

6、测试4.1 测试仪器与设备EDA 实训箱，Quartus II 软件，数据连接线。4.2 性能指标测试S14 为 1 时开场计费，S0 和 S1 可以调节路程跳动的速度，可切换3 种不同的速度；K7按键校准车费；当 S0 S1 都为 1 时，停顿计费，也表示车停顿走动。S15 用来切换计费器和显示时间的功能，拨为 0 时，是计费器功能；拨为 1 时，是显示时间功能。按键 K7 K6 K5可以调节路程的设置，S14 为 0 时是清零功能。K2 K1 K0 为时分秒的校准。5实训心得体会这次 EDA 实训将 EDA 知识运用到实际中，我从中受益匪浅。我选择的实训题目是出租车计费器，刚开场看题目，有

7、点摸不着头脑，查找资料，于是根据每一个要求，再根据教师上课讲的容，有了个总体的思路。通过这样实训，提高了动手能力，如何运用数码管显示十进制数，在将 EDA 课堂知识运用到实训中时，对课堂知识也有了更好的理解，在过程中遇到不懂的地方，通过请教教师和同学也明白了自己的缺乏之处，并将在以后的学习中进一步完善自己。波形仿真时，一直有问题。后来发现是因为自己操作不对，在proessing 那儿要设置，我记得上课教师又给我们讲过，可能是我记得不牢。通过这次实训，我运行软件 Quartus II熟练多了较以前来说。下次做实训的时候要考虑周到，不清楚的时候要及时翻书，并回忆教师上课讲的容和重点。更在这一点上明

8、白了，我们必须善于发现问题改正问题，同时要有一颗持之以恒的心。用理论知识运用到实际中，大大提高了我们的学习兴趣，同时要感教师们的悉心教诲。6参考文献1自美电子线路设计实验测试第二版 ：华中科技大学，20002江国强，EDA 技术与应用第 2 版，电子工业，2021附录附录 1：仿真波形图局部模块路程仿真计费器仿真时间仿真附录 2:程序清单分频器module fpq(clk,d1,d2,nclk);input clk,d1,d2;.z-output nclk;reg nclk;reg24:0 num;always(posedge clk)begin case(d1,d2)0:begin num=

9、num+1;if(num=19999999)begin nclk=1;num=0;end else nclk=0;end 1:begin num=num+1;if(num=1999999)begin nclk=1;num=0;end else nclk=0;end 2:begin num=num+1;if(num=199999)begin nclk=1;num=0;end else nclk=0;end 3:begin num=num+1;if(num=0)begin nclk=1;num=0;end else nclk=0;end endcase end endmodule路程计算modul

10、e lc(nclk,clrn,q,d);input nclk,clrn;output reg15:0 q;output reg d;.z-reg11:0 i;reg3:0 k;always(negedge nclk or negedge clrn)beginif(clrn=0)begin q=0;i=0;endelsebegin i=i+1;k=i*4;if(k9)begin q3:0=q3:0+1;k=0;if(q3:09)beginq3:0=0;q7:4=q7:4+1;if(q7:49)beginq7:4=0;q11:8=q11:8+1;d=1;if(q11:89)beginq11:8=0

11、;q15:12=q15:12+1;endendendendelse d=0;endendendmodule车费计算module cf(d,clrn,q,j);input d,j;input clrn;output reg15:0 q;reg c;always(posedge dj).z-beginif(clrn)begin c=0;q=0;endelse c=c+1;if(c=2)q7:4=7;else if(c9)begin q3:0=q3:0-10;q7:4=q7:4+1;endif(q7:49)begin q7:4=q7:4-10;q11:8=q11:8+1;endendelse if(

12、c10)begin q3:0=q3:0+4;q7:4=q7:4+2;if(q3:09)begin q3:0=q3:0-10;q7:4=q7:4+1;endif(q7:49)begin q7:4=q7:4-10;q11:8=q11:8+1;if(q11:89)begin q11:8=q11:8-10;q15:12=q15:12+1;endendendif(c14)c=11;endendmodule60 进制计数器modulet60(clrn,clk,j,q,cout);input clrn,clk,j;output reg 7:0 q;output reg cout;always(posedge

13、 clkj or negedge clrn)beginif(clrn)q=0;else beginif(q=h59)q=0;else q=q+1;if(q3:0=ha)begin q3:0=0;q7:4=q7:4+1;endif(q=h59)cout=1;else cout=0;.z-endendendmodule24 进制计数器modulet24(clrn,clk,j,q,cout);input clrn,clk,j;output reg 7:0 q,cout;always(posedge clkj or negedge clrn)beginif(clrn)q=0;else beginif(

14、q=h23)q=0;else q=q+1;if(q3:0=ha)begin q3:0=0;q7:4=q7:4+1;endif(q=h23)cout=1;else cout=0;endendendmodule分频 1 秒module fenpin1s(clk,cout);input clk;reg 24:0 q;output reg cout;always(posedge clk)beginif(q=20000000-1)q=0;else q=q+1;if(q=20000000-1)cout=1;else cout=0;endendmodule.z-总时间 module zsj(qm,qf,qs

15、,day,q);input7:0 qm,qf,qs,day;output reg 31:0 q;alwaysbeginq31:0=day,qs,qf,qm;endendmodule选择切换功能module*uanze(q1,q2,q3,q,c,clk);input c,clk;input15:0 q1,q2;input31:0 q3;output reg31:0 q;always(posedge clk)begincase(c)0:begin q31:16=q115:0;q15:0=q215:0;end1:begin q23:0=q323:0;q31:24=0;endendcaseendendmodule.z