EDA出租車自動計費(fèi)器[范文大全]

第一篇：EDA出租車自動計費(fèi)器

EDA課程設(shè)計報告

題目：出租車自動計費(fèi)器

院系：

信工系

班級：

電信二班

學(xué)號：

111608060211

姓名：

陳森

摘要...............................................................3 引言...............................................................4 第1章整體設(shè)計說明............................................5

1、設(shè)計要求................................................................5

2、設(shè)計內(nèi)容及思路.................................................5 第2章各模塊的介紹............................................6

1、電平轉(zhuǎn)換模塊.........................................................6

2、等待時間顯示模塊..................................................7

3、行駛里程顯示模塊..................................................8

4、計費(fèi)顯示模塊.........................................................9

5、調(diào)用的計數(shù)器模塊................................................10

6、頂層模塊..............................................................10 第3章管腳鎖定及硬件連線.................................12 第4章程序下載與調(diào)試.......................................14 設(shè)計心得體會..................................................15

摘要

Verilog HDL是一種硬件描述語言（HDL:Hardware Discription Language），是一種用文本形式來描述數(shù)字系統(tǒng)硬件的結(jié)構(gòu)和行為的Verilog語言，用它可以表示邏輯電路圖、邏輯表達(dá)式，還可以表示數(shù)字邏輯系統(tǒng)所完成的邏輯功能。

Verilog HDL和VHDL是目前世界上最流行的兩種硬件描述語言，都是在20世紀(jì)80年代中期開發(fā)出來的?，F(xiàn)在，隨著系統(tǒng)級FPGA以及片上系統(tǒng)的出現(xiàn)，軟硬件協(xié)同設(shè)計和系統(tǒng)設(shè)計變得越來越重要。傳統(tǒng)意義上的硬件設(shè)計越來越傾向于與系統(tǒng)設(shè)計和軟件設(shè)計相結(jié)合。

本文介紹了一種采用單片F(xiàn)PGA芯片進(jìn)行出租車計費(fèi)器的設(shè)計方法，主要闡述如何使用新興的EDA器件取代傳統(tǒng)的電子設(shè)計方法，利用FPGA的可編程性，簡潔而又多變的設(shè)計方法，縮短了研發(fā)周期，同時使出租車計費(fèi)器體積更小功能更強(qiáng)大。本設(shè)計實(shí)現(xiàn)了出租車計費(fèi)器所需的一些基本功能，計費(fèi)包括起步價、行車?yán)锍逃嬞M(fèi)、等待時間計費(fèi)，同時考慮到出租車行業(yè)的一些特殊性，更注重了把一些新的思路加入到設(shè)計中。主要包括采用了FPGA芯片，使用VHDL語言進(jìn)行編程，使其具有了更強(qiáng)的移植性，更加利于產(chǎn)品升級。

引言

人類社會已經(jīng)進(jìn)入信息化時代，信息社會的發(fā)展離不開電子產(chǎn)品的進(jìn)步。現(xiàn)代電子產(chǎn)品在性能提高、復(fù)雜度降低的同時，價格卻一直呈下降趨勢，而且產(chǎn)品更新?lián)Q代的步伐也越來越快，實(shí)現(xiàn)這種進(jìn)步的主要原因就是生產(chǎn)制造技術(shù)和電子設(shè)計技術(shù)的發(fā)展。前者以微細(xì)加工技術(shù)為代表，目前已進(jìn)展到深亞微米階段，可以在幾平方厘米的芯片上集成數(shù)萬個晶體管；后者的核心就是EDA技術(shù)[1]。沒有EDA技術(shù)的支持，想要完成超大規(guī)模集成電路的設(shè)計制造是不可想象的，反過來，生產(chǎn)制造技術(shù)的不斷進(jìn)步又必須對EDA技術(shù)提出新要求。EDA代表了當(dāng)今電子設(shè)計技術(shù)的最新發(fā)展方向，它的基本特征是：設(shè)計人員按照“自頂向下”的設(shè)計方法，對整個系統(tǒng)進(jìn)行方案設(shè)計和功能劃分，系統(tǒng)的關(guān)鍵電路用一片或幾片專用集成電路（ASIC）實(shí)現(xiàn)，然后采用硬件描述語言（Verilog HDL）完成系統(tǒng)行為級設(shè)計，最后通過綜合器和適配器生成最終的目標(biāo)器件[2]。

Verilog HDL是一種全方位的硬件描述語言，包括系統(tǒng)行為級、寄存器傳輸級和邏輯門級多個設(shè)計層次，支持結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流和行為3種描述形式的混合描述，因此Verilog HDL幾乎覆蓋了以往各種硬件描述語言的功能，整個自頂向下或自底向上的電路設(shè)計過程都可以用Verilog HDL來完成。另外，Verilog HDL還有以下優(yōu)點(diǎn)：Verilog HDL的寬范圍描述能力使它成為高層次設(shè)計的核心，將設(shè)計人員的工作重心轉(zhuǎn)移到了系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)和調(diào)試上，只需要花較少的精力用于物理實(shí)現(xiàn)；Verilog HDL可以用簡潔明確的代碼描述來進(jìn)行復(fù)雜控制邏輯的設(shè)計，靈活且方便，而且也便于設(shè)計結(jié)果的交流、保存和重用；Verilog HDL的設(shè)計不依賴于特定的器件，方便了工藝的轉(zhuǎn)換。Verilog HDL是一個標(biāo)準(zhǔn)語言，為眾多的EDA場上支持，因此移植性好。

第1章整體設(shè)計說明

1、設(shè)計要求

設(shè)計一個出租車自動計費(fèi)器，計費(fèi)包括起步價，行車?yán)锍逃嬞M(fèi)、等待時間三部分，用三位數(shù)碼管顯示總金額，最大值為99.9元。起步價位5.0元，3km之內(nèi)按起步價計費(fèi)，超過3km，每km增加1元，等待時間計費(fèi)為每分鐘0.1元。用兩位數(shù)碼管顯示總里程，最大值為99km，用兩位數(shù)碼管顯示等待時間，最大值為99min。

2、設(shè)計內(nèi)容及思路

此設(shè)計問題分為主控模塊、里程計數(shù)模塊、等待時間計數(shù)模塊、計費(fèi)模塊和掃描顯示模塊。

在行車計費(fèi)模塊中，將行駛的里程數(shù)轉(zhuǎn)換為與之成正比的脈沖個數(shù)。每100個clk1·模擬1km，輸出100個脈沖。3km之內(nèi)為起步價，即300個clk1之內(nèi)為起步價，以后每km增加1元，即每10個clk1增加0.1元。在等待時間計數(shù)模塊中，設(shè)置行駛狀態(tài)輸入信號為drive，行駛顯示信號run，起步價預(yù)先固定在電路中，由drive信號異步置數(shù)至計費(fèi)模塊，同時使系統(tǒng)顯示為當(dāng)前行駛狀態(tài)run，里程計數(shù)工作，到3km后，每10 個clk1脈沖使計費(fèi)增

加0.1元，計費(fèi)顯示在數(shù)碼管上。設(shè)置剎車信號break，等待狀態(tài)顯示信號pause，有break信號使系統(tǒng)顯示為當(dāng)前狀態(tài)pause，等待時間計數(shù)模塊工作，每分鐘計費(fèi)增加0.1元。

第2章各模塊的介紹

1、電平轉(zhuǎn)換模塊

module EDGE_TO_PULSE(CLK,IN,OUT);input IN,CLK;output OUT;reg OUT,temp;always@(posedge CLK)

//上升沿有效

begin

if(!temp&&IN)

//上衣一個狀態(tài)與當(dāng)前狀態(tài)不一樣 OUT<=1;

//輸出以為1 else if(temp==IN)

//上一個狀態(tài)與當(dāng)前狀態(tài)一樣 OUT<=0;

//輸出為你0 temp<=IN;end endmodule 此模塊的在輸入行駛的前一個狀態(tài)與后一個狀態(tài)不一樣時，在上升沿到來時輸出高電平，當(dāng)前一個狀態(tài)與后一個狀態(tài)一樣時，在上升沿到來時，輸出低電平。輸出端接計費(fèi)器的同步置位端，在開車時，將費(fèi)用置到起步價5元。

模塊如下

inst4INCLKOUTEDGE_TO_PULSE

仿真波形如下

2、等待時間顯示模塊

module TO_BCD2(IN,OUT_H,OUT_L);input [6:0]IN;output [3:0]OUT_H,OUT_L;assign OUT_H=IN/10;

//把輸入的十進(jìn)制數(shù)除以10取整得到十位數(shù)。assign OUT_L=IN%10;

//把輸入的十進(jìn)制數(shù)數(shù)除以10取余得個位數(shù)。Endmodule 此模塊的功能是把7位二進(jìn)制表示的十進(jìn)制的輸入數(shù)據(jù)輸出成4為二進(jìn)制表示的16進(jìn)制數(shù)，顯示在數(shù)碼管上。把輸入的十進(jìn)制數(shù)除以10取整得到十位數(shù)。把輸入的十進(jìn)制數(shù)數(shù)除以10取余得個位數(shù)。模塊如下：

TO_BCD2IN[6..0]OUT_H[3..0]OUT_L[3..0]inst7

仿真波形如下所示：

3、行駛里程顯示模塊

module TO_BCD(IN,OUT_H,OUT_L);input [6:0]IN;output [3:0]OUT_H,OUT_L;assign OUT_H=IN/100;

//行駛里程除以100取整得到最高位。

assign OUT_L=IN%100/10;//行駛里程除以100取余再除以10取整得到個位數(shù)，最低位為0.1千米位，就不再顯示了。endmodule 此模塊的功能跟等待時間顯示模塊類似，為了計費(fèi)方便，把里程用三位十進(jìn)制數(shù)表示，最低位表示0.1千米位，不再顯示在數(shù)碼管中，將行駛里程除以100取整得到最高位，除以100取余再除以10取整得到個位數(shù)。模塊的圖形如下所示：

TO_BCDIN[6..0]OUT_H[3..0]OUT_L[3..0] inst11 其仿真波形如圖所示：

4、計費(fèi)顯示模塊

module TO_BCD_B(IN,OUT_B,OUT_S,OUT_G);input [9:0]IN;output [3:0]OUT_B,OUT_S,OUT_G;assign OUT_B=IN/100;

//金額除以100得到最高位

assign OUT_S=IN%100/10;//金額除100取余再除10取整得到個位數(shù)。assign OUT_G=IN%10;//金額除以10取余得到最低位數(shù)據(jù) endmodule 此模塊的功能是把用10位二進(jìn)制表示的3位十進(jìn)制費(fèi)用，轉(zhuǎn)換為每一位都是用4位二進(jìn)制表示的16進(jìn)制數(shù)。用于顯示在數(shù)碼管上面。能夠顯示的最大金額為99.9元。金額除以100得到最高位，金額除100取余再除10取整得到個位數(shù)，金額除以10取余得到最低位數(shù)據(jù)。模塊的形狀如下所示：

TO_BCD_BIN[9..0]OUT_B[3..0]OUT_S[3..0]OUT_G[3..0]inst 其仿真波形如圖所示：

5、調(diào)用的計數(shù)器模塊

以上為調(diào)用的三個計數(shù)器模塊，模塊里程計數(shù)CNT_TIME和費(fèi)用計數(shù)CNT_KM的輸出接在一個或門上，當(dāng)里程計數(shù)和等待時間任何一個計數(shù)溢出，都向計費(fèi)CHARGE模塊進(jìn)位。CHARGE模塊上面接著aclr異步清零和aset同步置位端。使得在車啟動時把費(fèi)用置位到5起步價5元，在清零信號發(fā)生后，把費(fèi)用清零。

6、頂層模塊

module CONTROLLER(clear,brake,drive,K_OR_T,pause,run,EN_T,EN_K,min,km,CH

ARGE_EN);input clear,brake,drive,K_OR_T;output pause,run,EN_T,EN_K,min,km,CHARGE_EN;reg [6:0] min,km;reg pause,run,EN_T,EN_K;assign CHARGE_EN=(km>=30);always@(brake,drive)case({drive,brake})//定義2位二進(jìn)制數(shù)來表示車的行駛狀態(tài)

2'b10 :begin EN_K=1;EN_T=0;pause=0;run=1;end //drive為1,break為0的時候車處于行駛狀態(tài) 2'b11 :begin EN_K=0;EN_T=1;pause=1;run=0;end //drive為1,break為1的時候車處于行駛過程中的等待狀態(tài)

default :begin EN_K=0;EN_T=0;pause=0;run=0;end endcase always@(posedge K_OR_T,posedge clear)if(clear)begin km=0;min=0;end //當(dāng)按下清零鍵的時候,使路程和等待時間都清零

else

case({drive,brake})2'b10 :km=km+1;

2'b11 :min=min+1;default :begin km=km;min=min;end endcase endmodule 該模塊的功能是把其他模塊連接起來,整體過程是drive信號出現(xiàn)時，車開始行駛，同時計費(fèi)器初始化起步價為5元。當(dāng)行駛路程達(dá)到3KM后，每增加1KM費(fèi)用增加0.1元。在此同時，如果brake信號出現(xiàn)后，行駛里程停止計數(shù)，等待時間開始計時，每增加1分鐘，費(fèi)用增加0.1元。按下clear清零鍵后，行駛里程、等待時間和費(fèi)用全部清零。模塊如下： CONTROLLERclearbrakedriveK_OR_TpauserunEN_TEN_Kmin[6..0]km[6..0]CHARGE_ENinst5

頂層模塊連線后的圖形如下：

仿真波形如下所示：

第3章管腳鎖定及硬件連線

所有模塊寫好，頂層模塊連接好，編譯無誤，仿真以后就可以進(jìn)行鎖定

引腳了。

根據(jù)硬件資源和需要選擇合適的引腳進(jìn)行鎖定，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)手冊鎖定好以后的結(jié)果如下所示：

引腳鎖定好以后，編譯無誤以后，接下來把導(dǎo)線連接好以后就可以下載了。

第4章程序下載與調(diào)試

點(diǎn)擊programmer按鈕進(jìn)入下載頁面：

選擇好硬件以后，點(diǎn)擊Start開始下載。調(diào)試好以后的結(jié)果如下：

設(shè)計心得體會

感謝學(xué)校給我們提供的EDA課程設(shè)計課程，通過本次課程設(shè)計，從中感觸到了很多。

在課程設(shè)計的過程中，增強(qiáng)了同學(xué)之間的互動性，在此同時，也對以前學(xué)過的EDA知識有了更加深刻的理解。在設(shè)計過程中，總是遇到這樣或那樣的問題。有時發(fā)現(xiàn)一個問題的時候，需要做大量的工作，花大量的時間才能解決。自然而然，我的耐心便在其中建立起來了。為以后的工作積累了經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)了信心。

我認(rèn)為，不僅僅是此次考查設(shè)計，在整個這學(xué)期的實(shí)驗(yàn)中，不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思考、動手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，在實(shí)驗(yàn)課上，我們學(xué)會了很多學(xué)習(xí)的方法。而這是日后最實(shí)用的，真的是受益匪淺。

課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程．我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計，學(xué)會腳踏實(shí)地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)．

通過這次設(shè)計，本人在多方面都有所提高。同時各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨(dú)立思考的能力也有了提高。在這次設(shè)計過程中，體現(xiàn)出自己單獨(dú)設(shè)計模具的能力以及綜合運(yùn)用知識的能力，體會了學(xué)以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。

在此感謝我們的老師.，老師嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；老師循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪；這次設(shè)計的每個細(xì)節(jié)和每個數(shù)據(jù)，都離不開老師您的細(xì)心指導(dǎo)。而您開朗的個性和寬容的態(tài)度，幫助我能夠很順利的完成了這次課程設(shè)計。

第二篇：出租車自動計費(fèi)器設(shè)計(課程設(shè)計報告)

目錄緒論....................................................................................................................................................1 1.1設(shè)計背景......................................................................................................................................1 1.2QUARTUS II簡介.......................................................................................................................1 1.3VHDL語言基礎(chǔ)..........................................................................................................................2 2 出租車計費(fèi)器總體設(shè)計結(jié)構(gòu).............................................................................................................2 2.1

系統(tǒng)設(shè)計要求和目的..................................................................................................................2 2.2.1 系統(tǒng)設(shè)計要求......................................................................................................................2 2.2.1 系統(tǒng)設(shè)計目的......................................................................................................................2 2.2

設(shè)計思路......................................................................................................................................3 2.3

系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)..............................................................................................................................3 2.4出租車計費(fèi)器系統(tǒng)工作流程圖..................................................................................................4 3 出租車計費(fèi)器的實(shí)現(xiàn)........................................................................................................................5 3.1

出租車計費(fèi)器的頂層原理圖......................................................................................................5 3.2

系統(tǒng)各功能模塊的實(shí)現(xiàn)..............................................................................................................5 3.2.1 計費(fèi)模塊JIFEI....................................................................................................................5 3.2.2 計量模塊JILIANG..............................................................................................................6 3.2.3 顯示控制模塊SELTIME.....................................................................................................7 3.2.4 顯示模塊DELED................................................................................................................7 4 出租車計費(fèi)器系統(tǒng)仿真及分析.........................................................................................................8 4.1

計費(fèi)系統(tǒng)的仿真..........................................................................................................................8 4.2

單元模塊的仿真及分析............................................................................................................10 4.2.1 譯碼顯示模塊的仿真及分析............................................................................................10 4.2.2 顯示控制模塊的仿真及分析............................................................................................12 4.2.3 計量模塊的仿真及分析....................................................................................................13 4.2.4 計費(fèi)模塊的仿真及分析....................................................................................................13 5 鎖定管腳及硬件實(shí)現(xiàn)......................................................................................................................14 5.1

鎖定管腳圖................................................................................................................................14 5.2

硬件實(shí)現(xiàn)....................................................................................................................................14 5.2.1 顯示結(jié)果的幾種情況........................................................................................................15 5.2.2 硬件實(shí)現(xiàn)總結(jié)....................................................................................................................16 6 設(shè)計體會與總結(jié)..............................................................................................................................17 參考文獻(xiàn)................................................................................................................................................18 附

錄................................................................................................................................................19 1

JILIANG模塊的VHDL編程......................................................................................................19 2

JIFEI模塊的VHDL編程............................................................................................................21 3

SELTIME控制模塊的VHDL編程.............................................................................................22 4

DELED模塊的VHDL編程........................................................................................................23

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計緒論

1.1 設(shè)計背景

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展，各大中小城市的出租車營運(yùn)事業(yè)發(fā)展迅速，出租車已經(jīng)成為人們?nèi)粘３鲂羞x擇較為普通的交通工具。于是，出租車行業(yè)以低價高質(zhì)的服務(wù)給人們帶來了出行的享受。但是總存在著買賣糾紛困擾著行業(yè)的發(fā)展。而在出租車行業(yè)中解決這一矛盾的最好方法就是改良計價器。汽車計價器是乘客與司機(jī)雙方的交易準(zhǔn)則，它是出租車行業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志，是出租車中最重要的工具，它關(guān)系著交易雙方的利益。具有良好性能的計價器無論是對廣大出租車司機(jī)朋友還是乘客來說都是很必要的。因此，汽車計價器的研究也是具有一定意義的。出租車計費(fèi)器是出租車營運(yùn)收費(fèi)的專用智能化儀表，是出租車市場規(guī)范化，標(biāo)準(zhǔn)化以及減少司機(jī)與乘客之間發(fā)生糾紛的重要設(shè)備。一種功能完備，簡單易用，計量準(zhǔn)確的出租車計費(fèi)器是加強(qiáng)出租車行業(yè)管理，提高服務(wù)質(zhì)量的必需品。本設(shè)計就是采用VHDL硬件描述語言作為設(shè)計手段，采用自己的設(shè)計思路，得到一種出租車計價系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)，通過Quartus II 6.0軟件下進(jìn)行仿真，證明所設(shè)計的電路系統(tǒng)完成了出租車計價的功能，各項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計要求，具有一定的實(shí)用性。

1.2 QUARTUS II簡介

QUARTUS II 是Altera公司的綜合性CPLD/FPGA開發(fā)軟件，支持原理圖、VHDL、VerilogHDL等多種設(shè)計輸入形式，內(nèi)嵌自有的綜合器以及仿真器，可以完成從設(shè)計輸入到硬件配置的完整CPLD設(shè)計流程。QUARTUS II 支持Altera的片上可編程系統(tǒng)（SOPC）開發(fā)，集系統(tǒng)級設(shè)計、嵌入式軟件開發(fā)、可編程邏輯設(shè)計于一體，是一種綜合性的開發(fā)平臺。Altera QUARTUS II 作為一種可編程邏輯的設(shè)計環(huán)境, 由于其強(qiáng)大的設(shè)計能力和直觀易用的接口，越來越受到數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計者的歡迎。

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

1.3 VHDL語言基礎(chǔ)

一般而言，一個相對完整的VHDL語言程序至少應(yīng)三個基本組成部分：①庫（Library）、程序包（Package）使用說明；②實(shí)體（Entity）說明；③實(shí)體對應(yīng)的結(jié)構(gòu)體（Architecture）說明。其中，庫、程序包使用說明用于打開（調(diào)用）本設(shè)計實(shí)體將要用到的庫、程序包；實(shí)體說明用于描述該設(shè)計實(shí)體與外界的接口信號說明，是可視部分；結(jié)構(gòu)體說明用于描述該設(shè)計實(shí)體內(nèi)部工作的邏輯關(guān)系，是不可視部分。在一個實(shí)體中，允許含有一個或多個結(jié)構(gòu)體，而在每一個結(jié)構(gòu)體中又可以含有一個或多個進(jìn)程以及其他的語句。根據(jù)需要，實(shí)體還可以有配置說明語句。配置說明語句主要用于以層次化的方式對特定的設(shè)計實(shí)體進(jìn)行元件例化，或是為實(shí)體選定某個特定的結(jié)構(gòu)體。出租車計費(fèi)器總體設(shè)計結(jié)構(gòu)

2.1 系統(tǒng)設(shè)計要求和目的

2.2.1 系統(tǒng)設(shè)計要求

1.起步價為5.0元，起步公里為3公里；

2.超過3公里，每公里按1元收費(fèi)，也可每0.1公里按0.1元收費(fèi)； 3.等候時間累計1分鐘，按每分鐘0.1元收費(fèi)；

4.用三個數(shù)碼管顯示總金額，最大值為99.9元；用三個數(shù)碼管顯示總里程，最大值99.9公里；用兩個數(shù)碼管顯示等待時間，最大值99分鐘。2.2.1 系統(tǒng)設(shè)計目的

1.通過這次實(shí)驗(yàn)設(shè)計使我們加深對EDA技術(shù)與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計相關(guān)理論和概念的理解，培養(yǎng)我們的理論聯(lián)系實(shí)際的能力，特別是實(shí)際動手能力。

2.學(xué)習(xí)使用QUARTUS II軟件設(shè)計。

3.根據(jù)原理圖學(xué)會用VHDL語言設(shè)計時序電路。4.學(xué)會繪制功能仿真波形圖。

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

2.2 設(shè)計思路

根據(jù)設(shè)計要求，電路具有計時、計程、計費(fèi)功能，用數(shù)碼管顯示行駛公里數(shù)、等待時間、收費(fèi)金額，行車?yán)锍毯偷却龝r間的處理電路將汽車行駛的里程數(shù)、轉(zhuǎn)換成與之成正比的計費(fèi)脈沖，然后由計費(fèi)電路轉(zhuǎn)換成收費(fèi)金額，實(shí)驗(yàn)中以一個脈沖模擬汽車前進(jìn)十米，則每100個脈沖表示1公里，3公里以后每0.1公里產(chǎn)生一個計費(fèi)脈沖，一個1HZ的脈沖用來表示等待時間，60個脈沖代表1分鐘，1分鐘即60個脈沖產(chǎn)生一個等待計費(fèi)脈沖，然后用計費(fèi)電路對計費(fèi)脈沖進(jìn)行計費(fèi)。

2.3 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

圖2-1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

出租車計費(fèi)器的組成如上圖所示，通過控制模塊以高低脈沖模擬出租汽車啟動、行駛、暫停，具有控制作用；通過控制模塊控制出租車的狀態(tài)來選擇出租車是計里程還是計等待時間，相應(yīng)產(chǎn)生的時間計費(fèi)脈沖信號和里程脈沖信號來計費(fèi)，譯碼/動態(tài)掃描模塊將等待時間、路程與費(fèi)用的數(shù)值譯碼后用動態(tài)掃描的方式驅(qū)動數(shù)碼管；數(shù)碼管顯示模塊將里程數(shù)、等待時間和計費(fèi)金額用數(shù)碼管顯示。

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

2.4 出租車計費(fèi)器系統(tǒng)工作流程圖

圖2-2 出租車計費(fèi)系統(tǒng)工作流程圖

出租車載客后，啟動計費(fèi)器，整個系統(tǒng)開始工作，進(jìn)入初始化狀態(tài)，即計程從0開始，計費(fèi)從5.0元開始。再根據(jù)BREAK信號判斷行駛還是暫停。若是行駛狀態(tài)，計費(fèi)器開始進(jìn)行里程計數(shù)，當(dāng)里程超過3公里時，計費(fèi)器開始累加，按每0.1公里收費(fèi)0.1元計算，計程器則繼續(xù)，否則計費(fèi)器不變。若是暫停狀態(tài)，計費(fèi)器開始進(jìn)行等候時間計數(shù)，當(dāng)?shù)群驎r間累計1分鐘，則每分鐘0.1元計費(fèi)。最后將等候時間、里程、計費(fèi)都顯示出來。

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計出租車計費(fèi)器的實(shí)現(xiàn)

3.1 出租車計費(fèi)器的頂層原理圖

圖3-1 出租車計費(fèi)器頂層原理圖

原理圖中輸入部分分別是CLK：秒脈沖信號，1個脈沖代表1秒，則60個脈沖表示1分鐘。CLK1：10米脈沖信號，1個脈沖代表10米，則10個脈沖表示100米，100個脈沖代表1公里。START:計程車開啟信號；DRIVE：計費(fèi)器啟動信號；BREAK：等待信號，SEL為計數(shù)控制信號輸出端。

3.2 系統(tǒng)各功能模塊的實(shí)現(xiàn)

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

以計費(fèi)最大值為99.9元。其中CH2表示費(fèi)用的十位，CHI表示費(fèi)用的個位，CH0表示費(fèi)用的十分位。B為等待時間計費(fèi)脈沖信號或里程計費(fèi)脈沖信號。

圖3-2 JIFEI模塊圖

3.2.2 計量模塊JILIANG

圖3-3 JILIANG模塊圖

本模塊是系統(tǒng)的核心模塊之一，能夠?qū)ν獠康男旭偩嚯x脈沖、等待時間脈沖進(jìn)行計數(shù)。因?yàn)樾旭偩嚯x每脈沖代表10米，所以計滿100個數(shù)就輸出一個行駛距離計費(fèi)脈沖，因?yàn)?公里之內(nèi)屬于起步價，所以前3公里內(nèi)不輸出行駛距離計費(fèi)脈沖，因?yàn)橛?位數(shù)碼管來顯示行駛距離，其中兩位整數(shù)，一位小數(shù)，所以行駛距離最小分辨率為0.1公里，行駛距離脈沖每計10個數(shù)，行駛距離輸出加0.1，行駛距離最大值為99.9公里。其中KM2為里程的十位，KM1為里程的個位，KM0為里程的十分位。等待時間脈沖頻率為1HZ，所以一個脈沖代表1秒，60個等待脈沖是1分鐘，輸出等待時間加1，等待時間滿1分鐘計一次費(fèi)，所以對等待時間脈沖計數(shù)，計滿60個數(shù)就輸出一個等待計費(fèi)脈沖。等待時間最大值為99分鐘。MIN1為等待時間的十位，MIN0為等待時間的個位。將行駛距離、等待時間送到SELTIME模塊，時間與里程計費(fèi)脈沖送到計費(fèi)模塊完成里程、等待時間的計費(fèi)功

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

能。B1為超過3公里后，每0.1公里產(chǎn)生的計費(fèi)脈沖。B2為每等待一分鐘產(chǎn)生的計費(fèi)脈沖。

3.2.3 顯示控制模塊SELTIME

圖3-4 SELTIME模塊圖

SELTIME模塊起顯示控制作用，控制等待時間、行駛里程、費(fèi)用在數(shù)碼管上的顯示位置。sel為計數(shù)控制信號輸出端，功能主要是利用其計數(shù)的八個狀態(tài)，使daout在其每個狀態(tài)下選擇某一輸入數(shù)據(jù)，進(jìn)而將選擇的的數(shù)據(jù)送入到DELED模塊。dp為小數(shù)點(diǎn)脈沖控制信號，當(dāng)該模塊輸出的值為里程的個位、費(fèi)用的個位時，需要考慮小數(shù)點(diǎn)的存在，即此時dp=‘1’，在其他不需要小數(shù)點(diǎn)的情況下，dp=‘0’，最后dp將信號輸出到DELED模塊。3.2.4 顯示模塊DELED

圖3-5 DELED模塊圖

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

DELED模塊把送入的每個四位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為7段碼送出顯示，能夠使數(shù)碼管正常顯示送入的數(shù)據(jù)。其中DP為小數(shù)點(diǎn)輸入信號。出租車計費(fèi)器系統(tǒng)仿真及分析

4.1 計費(fèi)系統(tǒng)的仿真

圖4-1 出租車啟動時計費(fèi)系統(tǒng)功能仿真圖

由圖4-1 可知，當(dāng)出租車未啟動時，里程、等待時間、費(fèi)用均為0。出租車剛啟動時，里程、等待時間為0，費(fèi)用為出租車起步價5元。

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

圖4-2 出租車等待時計費(fèi)系統(tǒng)功能仿真圖

由圖4-2可知，當(dāng)出租車在等待過程中，行駛里程16.2公里，等待時間為32分鐘時，出租車的費(fèi)用為：5+（16.2-3）×1+32×0.1=21.4元，與仿真結(jié)果一致。

圖4-3 出租車行駛時計費(fèi)系統(tǒng)功能仿真圖

由圖4-3可知，當(dāng)出租車行駛到66.6千米，等待時間60分鐘時，由仿真結(jié)果可得出費(fèi)用為74.6元；根據(jù)設(shè)計要求計算可得費(fèi)用為：5+（66.6-3）×1+60×0.1=74.6元。仿真結(jié)果與計算值一致，驗(yàn)證了設(shè)計的正確性。

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

圖4-4 出租車停車時計費(fèi)系統(tǒng)功能仿真圖

當(dāng)出租車停車時，出租車上的時間、里程和費(fèi)用清零，為下次計費(fèi)的開始做準(zhǔn)備。

4.2 單元模塊的仿真及分析

4.2.1 譯碼顯示模塊的仿真及分析

圖4-5 譯碼顯示模塊的功能仿真圖

圖4-5為譯碼顯示模塊的功能仿真波形圖，DP、S為信號輸入端，也是顯示

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

控制模塊的信號輸出端口，ABCDEFGH八個端口為八位二進(jìn)制的輸出端口。假設(shè)DOUT=“HGFEDCBA”,由上圖可以看出：

1.DP=0時：

當(dāng)S(3 downto 0)=”0000”,則DOUT=”00111111”；當(dāng)S(3 downto 0)=”0001”,則DOUT=”00000110”；當(dāng)S(3 downto 0)=”0010”,則DOUT=”01011011”；當(dāng)S(3 downto 0)=”0011”,則DOUT=”01001111”；當(dāng)S(3 downto 0)=”0100”,則DOUT=”01100110”；當(dāng)S(3 downto 0)=”0101”,則DOUT=”01101101”；當(dāng)S(3 downto 0)=”0110”,則DOUT=”01111101”；當(dāng)S(3 downto 0)=”0111”,則DOUT=”00000111”；當(dāng)S(3 downto 0)=”1000”,則DOUT=”01111111”；當(dāng)S(3 downto 0)=”1001”,則DOUT=”01101111”；

當(dāng)S(3 downto 0)等于上述值以外的值時，則DOUT=”00000000”。2.DP=1時：

當(dāng)S(3 downto 0)=”0000”,則DOUT=”10111111”；當(dāng)S(3 downto 0)=”0001”,則DOUT=”10000110”；當(dāng)S(3 downto 0)=”0010”,則DOUT=”11011011”；當(dāng)S(3 downto 0)=”0011”,則DOUT=”11001111”；當(dāng)S(3 downto 0)=”0100”,則DOUT=”11100110”；當(dāng)S(3 downto 0)=”0101”,則DOUT=”11101101”；當(dāng)S(3 downto 0)=”0110”,則DOUT=”11111101”；當(dāng)S(3 downto 0)=”0111”,則DOUT=”10000111”；當(dāng)S(3 downto 0)=”1000”,則DOUT=”11111111”；當(dāng)S(3 downto 0)=”1001”,則DOUT=”11101111”；

當(dāng)S(3 downto 0)等于上述值以外的值時，則DOUT=”10000000”。

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

4.2.2 顯示控制模塊的仿真及分析

圖4-6 顯示控制模塊的功能仿真圖

圖4-6為顯示控制模塊功能仿真圖，其中clk為時鐘脈沖輸入端，sel為計數(shù)控制信號輸出端，daout為sel所控制狀態(tài)下的輸出到數(shù)碼管的位選信號，dp為小數(shù)點(diǎn)控制輸出信號?？梢钥闯?，當(dāng)時鐘沿上升時刻到來時，計數(shù)器的輸出sel就自動加1,當(dāng)計數(shù)器輸出端加到“111”時，再來一個脈沖上升沿，則計數(shù)的輸出端sel變?yōu)椤?00”，該顯示控制模塊的功能主要是利用其計數(shù)的八個狀態(tài)，進(jìn)而去輪流控制數(shù)碼管的位選信號。由圖4-6可知：當(dāng)sel=“000”時，則daout=CH0；當(dāng)sel=“001”時，daout=CH1；當(dāng)sel=“010”時，daout=CH2；當(dāng)sel=“011”時，daout=KM0；當(dāng)sel=“100”時，daout=KM1；當(dāng)sel=“101”時，daout=KM2；當(dāng)sel=“110”時，daout=MIN0；當(dāng)sel=“111”時，daout=MIN1。由于KM1、CH1表示里程的個位和費(fèi)用的個位，其后都存在小數(shù)，故在設(shè)計中當(dāng)顯示KM1、CH1時須加入小數(shù)點(diǎn)，此時dp=‘1’，在其他沒有小數(shù)點(diǎn)的情況時dp=‘0’。

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

4.2.3 計量模塊的仿真及分析

圖4-7 計量模塊的功能仿真圖

圖4-7為計量模塊的功能仿真圖，START信號為高電平時（即出租車啟動）。當(dāng)DRIVE為高電平且BREAK為低電平時，出租車為行駛狀態(tài)，此時里程計數(shù)模塊開始計數(shù)，每經(jīng)過10個CLK1脈沖信號，里程加0.1公里，當(dāng)里程計數(shù)大于3公里時，每計0.1公里產(chǎn)生1個B1脈沖信號。當(dāng)DRIVE為高電平且BREAK為高電平時，出租車為暫停狀態(tài)，此時等待時間計數(shù)模塊開始計數(shù)，每經(jīng)過60個CLK脈沖信號，時間加1分鐘，每計1分鐘產(chǎn)生一個B2脈沖信號。B1和B2分別為里程計費(fèi)脈沖和等待時間計費(fèi)脈沖。4.2.4 計費(fèi)模塊的仿真及分析

圖4-8 計費(fèi)模塊的功能仿真圖

圖4-8為計費(fèi)模塊的功能仿真圖當(dāng)START處于高電平且DRIVE處于高電平時，每送入一個計費(fèi)脈沖且計費(fèi)脈沖處于上升沿時，CH0自動加1（即每送入一

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

個計費(fèi)脈沖加0.1元）。CH0、CH1、CH2為十進(jìn)制計數(shù)。CH2表示費(fèi)用的十位，CH1表示費(fèi)用的個位，CH0表示費(fèi)用的十分位，計費(fèi)的最大值為99.9元。鎖定管腳及硬件實(shí)現(xiàn)

5.1 鎖定管腳圖

在驗(yàn)證出租車計費(fèi)器系統(tǒng)的功能之前，需要清楚實(shí)驗(yàn)箱與各個信號之間的對應(yīng)關(guān)系，參照資料得出本設(shè)計中各引腳的對應(yīng)情況如下：

圖5-1 頂層原理圖

5.2 硬件實(shí)現(xiàn)

通過硬件下載，該電路可以完成硬件實(shí)現(xiàn)，芯片管腳定義可以直接用編輯．pin文件。完成管腳定義后選擇器件，編譯后生成.sof文件。選擇.sof文件進(jìn)行下載。

下載完成后，將第一全局時鐘CLK1的跳線器接1Hz(作為秒脈沖信號)，將第二全局時鐘CLK2的跳線器接1Hz(作為十米脈沖信號)，將第三全局時鐘CLK3的跳線器接32768Hz，用撥位開關(guān)模擬控制出租車的啟動、行駛、暫停。觀察數(shù)

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

碼管上數(shù)據(jù)的變化是否符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。在試驗(yàn)箱上八個數(shù)碼管從左至右分別顯示的是：等待時間的十位、等待時間的個位、里程的十位、里程的個位、里程的十分位、費(fèi)用的十位、費(fèi)用的個位、費(fèi)用的十分位。5.2.1 顯示結(jié)果的幾種情況

圖5-2 驗(yàn)證結(jié)果1 圖5-2表示出租車等待了1分鐘，行駛了3.9公里，即時車費(fèi)為6.0元。根據(jù)設(shè)計要求計算所得費(fèi)用為：5元+（3.9-3）公里×1元/公里+1分鐘×0.1元/分鐘=6.0元，計算結(jié)果與試驗(yàn)箱上所得顯示結(jié)果相同。

圖5-3 驗(yàn)證結(jié)果2

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

圖5-3表示出租車等待了3分鐘，行駛了6.8公里，即時車費(fèi)為9.1元。根據(jù)設(shè)計要求計算所得費(fèi)用為：5元+（6.8-3）公里×1元/公里+3分鐘×0.1元/分鐘=9.1元，計算結(jié)果與試驗(yàn)箱上所得顯示結(jié)果相同。

在試驗(yàn)箱驗(yàn)證過程中，我們可以看到，八位數(shù)碼管的右三位顯示起步價05.0，中間三個數(shù)碼管在以0.1為步長進(jìn)行加法顯示行駛里程，當(dāng)行駛里程超過3公里之后，每0.1公里計費(fèi)金額加0.1元，當(dāng)我們按下等待暫停鍵，每分鐘左邊兩個數(shù)碼管加1，其顯示的等待時間，當(dāng)?shù)却龝r間到1分鐘時，計費(fèi)金額加0.1元，由此我們可以判斷，系統(tǒng)設(shè)計符合要求。5.2.2 硬件實(shí)現(xiàn)總結(jié)

通過對每一模塊的仿真和下載，可以實(shí)現(xiàn)各個模塊的邏輯功能，驗(yàn)證了各個模塊的正確性。在出租車計費(fèi)系統(tǒng)的4個模塊中，重點(diǎn)在于計量模塊（JILIANG），計費(fèi)模塊（JIFEI），顯示控制模塊（SELTIME），譯碼顯示模塊（DELED）。JILIANG模塊主要有汽車的開始、運(yùn)行、暫停，JILIANG模塊主要記錄出租車的行駛里程和等待時間，并將等待時間計費(fèi)脈沖和行駛里程計費(fèi)脈沖送入JIFEI模塊；JIFEI模塊主要是完成起步價計費(fèi)、等待時間計費(fèi)、行駛里程計費(fèi)，并完成總費(fèi)用；SELTIME模塊起顯示控制作用，控制等待時間、行駛里程、費(fèi)用在八個數(shù)碼管上的位置。DELED模塊是把送入的每個四位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為7段碼，從而能在數(shù)碼管上正確的顯示。這四個模塊的組合成完整的出租車系統(tǒng)，在設(shè)計過程中還需要改進(jìn)的是控制出租車計費(fèi)系統(tǒng)的控制功能。

出租車計費(fèi)器系統(tǒng)的設(shè)計已全部完成，能按預(yù)期的效果進(jìn)行模擬汽車開始、啟動、暫停、停止等功能，由數(shù)碼管顯示出租車等待時間，行駛里程，費(fèi)用。車暫等待時停止行駛里程計費(fèi)，車費(fèi)僅由等待時間計費(fèi)；出租車正常行駛時，僅根據(jù)里程收費(fèi)方式。若停止則車費(fèi)清零，等待下一次計費(fèi)的開始。出租車計費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計中體現(xiàn)了VHDL覆蓋面廣，描述能力強(qiáng)，是一個多層次的硬件描述語言本設(shè)計在實(shí)用方面具有一定的價值。

該計費(fèi)器實(shí)現(xiàn)了按預(yù)置參數(shù)自動計費(fèi)(最大計費(fèi)金額為99.9元)、自動計程(最大計程公里數(shù)為99.9公里)等功能；能夠?qū)崿F(xiàn)起步價、每公里收費(fèi)、等待時間計費(fèi)的參數(shù)預(yù)置(如：起步價5.0元；3公里后1元每公里；等待時間0.1元每分鐘)，且預(yù)置參數(shù)可調(diào)范圍廣。由于采用CPLD大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷?，整機(jī)功耗小、抗干擾能力強(qiáng)、系統(tǒng)穩(wěn)定、工作可靠、升級方便。

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計設(shè)計體會與總結(jié)

通過這次緊張而又充實(shí)的EDA課程設(shè)計，我感受到了VHDL語言和普通軟件語言之間的區(qū)別，也能夠更加熟練地運(yùn)用VHDL語言進(jìn)行邏輯電路的設(shè)計了，受益匪淺。我們所做的課題是出租車計費(fèi)器的設(shè)計。老師給了我們課程設(shè)計題目，在這半個月的實(shí)驗(yàn)操作中，不斷的完善自己的設(shè)計要求，將自己的想法融入到實(shí)驗(yàn)的程序中去。最終通過仿真達(dá)到了自己預(yù)想的效果。有種先苦后甜的成就感。

同時在本次試驗(yàn)中，我們熟練的掌握了Quartus II軟件的使用。學(xué)會了如何把自己所設(shè)計的程序，通過軟件用波形仿真出來，再通過試驗(yàn)箱仿真出來。

在這次課程設(shè)計過程中，要感謝陳老師在課程設(shè)計上給予我的幫助，提供給我的支持與建議，特別是幫助我解決了我半個月來一直遇到的運(yùn)行程序警告多的問題，這是我能順利完成這次報告的主要原因，讓我能把課程設(shè)計做得更加完善。在此期間，我不僅學(xué)到了許多新知識，而且也開闊了視野，提高了自己的設(shè)計能力。其次，我要感謝幫助過我的同學(xué)們，他們也為我解決了不少難題。這些東西是無法再平時上課的過程中學(xué)到的，實(shí)踐出真知，只有在實(shí)驗(yàn)中我們才能更好的學(xué)到東西，不用紙上談兵，做無用功。

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

參考文獻(xiàn)

[1] 徐飛.EDA技術(shù)與實(shí)踐[M].北京：清華大學(xué)出版社，2011.[2] 王行，李衍.EDA技術(shù)入門與提高[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2005.[3] 劉昌華.數(shù)字邏輯EDA設(shè)計與實(shí)踐[M].北京：國防工業(yè)出版社，2011.[4] 李蓉.基于VHDL語言的出租車自動計費(fèi)器的設(shè)計[J].科技風(fēng)，2008,24:33.出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

附錄 JILIANG模塊的VHDL編程

LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;

ENTITY JILIANG IS PORT(CLK,CLK1 : IN STD_LOGIC;START : IN STD_LOGIC;DRIVE : IN STD_LOGIC;BREAK : IN STD_LOGIC;B1,B2 : OUT STD_LOGIC;KM2,KM1,KM0: OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);MIN1,MIN0 : OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));END JILIANG;

ARCHITECTURE BEHAVE OF JILIANG IS SIGNAL R1:INTEGER RANGE 0 TO 9;SIGNAL K:STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);SIGNAL K2,K1,K0 :STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);SIGNAL W1:INTEGER RANGE 0 TO 59;SIGNAL M1:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);SIGNAL M0:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);BEGIN RUN:PROCESS(CLK1,DRIVE,BREAK,K0,K1,K2)BEGIN IF START='1' THEN IF DRIVE='0' THEN K0<=“0000”;K1<=“0000”;K2<=“0000”;R1<=0;ELSIF CLK1'EVENT AND CLK1='1' THEN IF DRIVE='1'AND BREAK='0' THEN IF R1=9 THEN R1<=0;IF K0=“1001” THEN K0<=“0000”;k1<=k1+1;

IF K1=“1001” THEN K1<=“0000”;k2<=k2+1;

IF K2=“1001” THEN K2<=“0000”;ELSE K2<=K2+1;

END IF;ELSE K1<=K1+1;END IF;

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

ELSE K0<=K0+1;END IF;ELSE R1<=R1+1;B1<='0';END IF;K<=K2&K1;IF K>“00000010” THEN

IF R1<9 THEN R1<=R1+1;B1<='0';

ELSE R1<=0;B1<='1';

END IF;END IF;END IF;END IF;ELSE K0<=“0000”;K1<=“0000”;K2<=“0000”;END IF;KM0<=K0;KM1<=K1;KM2<=K2;END PROCESS;

PAUSE:PROCESS(CLK,DRIVE,BREAK,M0,M1)BEGIN IF START='1' THEN IF DRIVE='0' THEN M0<=“0000”;M1<=“0000”;W1<=0;ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN IF DRIVE='1' AND BREAK='1'THEN IF W1=59 THEN W1<=0;B2<='1';

IF M0=“1001”THEN M0<=“0000”;M1<=M1+1;

IF M1=“1001”THEN M1<=“0000”;

ELSE M1<=M1+1;

END IF;ELSE M0<=M0+1;END IF;ELSE W1<=W1+1;B2<='0';END IF;END IF;END IF;ELSE M0<=“0000”;M1<=“0000”;END IF;MIN0<=M0;MIN1<=M1;END PROCESS;END ARCHITECTURE;

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計 JIFEI模塊的VHDL編程

LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY JIFEI IS PORT(B :IN STD_LOGIC;START:IN STD_LOGIC;DRIVE:IN STD_LOGIC;CH2,CH1,CH0: OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));END JIFEI;ARCHITECTURE BEHAVE OF JIFEI IS SIGNAL C2,C1,C0:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);BEGIN PROCESS(B,DRIVE,C0,C1,C2)BEGIN IF DRIVE='0' THEN C0<=“0000”;C1<=“0101”;C2<=“0000”;ELSIF DRIVE='1' THEN IF B'EVENT AND B='1' THEN

IF C0=“1001” THEN C0<=“0000”;

IF C1=“1001”THEN C1<=“0000”;

IF C2=“1001”THEN C2<=“0000”;

ELSE C2<=C2+1;

END IF;

ELSE C1<=C1+1;

END IF;

ELSE C0<=C0+1;

END IF;END IF;END IF;ELSE C0<=“0000”;C1<=“0000”;C2<=“0000”;END IF;CH0<=C0;CH1<=C1;CH2<=C2;END PROCESS;END;

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計 SELTIME控制模塊的VHDL編程

library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;

entity seltime is port(clk : in std_logic;CH2,CH1,CH0 : in std_logic_vector(3 downto 0);KM2,KM1,KM0 : in std_logic_vector(3 downto 0);MIN1,MIN0 : in std_logic_vector(3 downto 0);dp : OUT STD_LOGIC;daout : out std_logic_vector(3 downto 0);sel : out std_logic_vector(2 downto 0));end seltime;

architecture behav of seltime is signal sec : std_logic_vector(2 downto 0);begin process(clk)begin if(clk'event and clk='1')then

if(sec=“111”)then sec<=“000”;else sec<=sec+1;end if;end if;end process;process(sec,MIN1,MIN0,CH2,CH1,CH0,KM2,KM1,KM0)begin case sec is when “000”=>daout<=CH0(3 downto 0);dp<='0';when “001”=>daout<=CH1(3 downto 0);dp<='1';when “010”=>daout<=CH2(3 downto 0);dp<='0';when “011”=>daout<=KM0(3 downto 0);dp<='0';when “100”=>daout<=KM1(3 downto 0);dp<='1';when “101”=>daout<=KM2(3 downto 0);dp<='0';when “110”=>daout<=MIN0(3 downto 0);dp<='0';

when “111”=>daout<=MIN1(3 downto 0);dp<='0';when others=>daout<=“XXXX”;end case;end process;

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

sel<=sec;end behav;DELED模塊的VHDL編程

LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

ENTITY DELED IS PORT(DP: IN STD_LOGIC;S: IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);A,B,C,D,E,F,G,H: OUT STD_LOGIC);END DELED;

ARCHITECTURE BEHAV OF DELED IS SIGNAL DATA : STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);SIGNAL DOUT : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);BEGIN DATA<=S;PROCESS(DATA,DP)BEGIN IF DP='0' THEN

CASE DATA IS

WHEN “0000”=>DOUT<=“00111111”;

WHEN “0001”=>DOUT<=“00000110”;

WHEN “0010”=>DOUT<=“01011011”;

WHEN “0011”=>DOUT<=“01001111”;

WHEN “0100”=>DOUT<=“01100110”;

WHEN “0101”=>DOUT<=“01101101”;

WHEN “0110”=>DOUT<=“01111101”;

WHEN “0111”=>DOUT<=“00000111”;

WHEN “1000”=>DOUT<=“01111111”;

WHEN “1001”=>DOUT<=“01101111”;

WHEN OTHERS=>DOUT<=“00000000”;

END CASE;ELSE

CASE DATA IS

WHEN “0000”=>DOUT<=“10111111”;

WHEN “0001”=>DOUT<=“10000110”;

WHEN “0010”=>DOUT<=“11011011”;

WHEN “0011”=>DOUT<=“11001111”;

WHEN “0100”=>DOUT<=“11100110”;

WHEN “0101”=>DOUT<=“11101101”;

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

WHEN “0110”=>DOUT<=“11111101”;

WHEN “0111”=>DOUT<=“10000111”;

WHEN “1000”=>DOUT<=“11111111”;

WHEN “1001”=>DOUT<=“11101111”;

WHEN OTHERS=>DOUT<=“10000000”;

END CASE;END IF;END PROCESS;H<=DOUT(7);G<=DOUT(6);F<=DOUT(5);E<=DOUT(4);D<=DOUT(3);C<=DOUT(2);B<=DOUT(1);A<=DOUT(0);END BEHAV;

第三篇：出租車自動計費(fèi)器設(shè)計(課程設(shè)計報告)課件

設(shè)計思路......................................................................................................................................3 2.3

出租車計費(fèi)器的頂層原理圖......................................................................................................5 3.2

計費(fèi)系統(tǒng)的仿真..........................................................................................................................8 4.2

單元模塊的仿真及分析............................................................................................................10 4.2.1 譯碼顯示模塊的仿真及分析............................................................................................10 4.2.2 顯示控制模塊的仿真及分析............................................................................................11 4.2.3 計量模塊的仿真及分析....................................................................................................12 4.2.4 計費(fèi)模塊的仿真及分析....................................................................................................12 5 鎖定管腳及硬件實(shí)現(xiàn).......................................................................................................................13 5.1

鎖定管腳圖................................................................................................................................13 5.2

硬件實(shí)現(xiàn)....................................................................................................................................13 5.2.1 顯示結(jié)果的幾種情況........................................................................................................14 5.2.2 硬件實(shí)現(xiàn)總結(jié)....................................................................................................................15 6 設(shè)計體會與總結(jié)...............................................................................................................................16 參考文獻(xiàn)................................................................................................................................................17 附

錄................................................................................................................................................18 1

JILIANG模塊的VHDL程序......................................................................................................18 2

JIFEI模塊的VHDL程序............................................................................................................19 3

SELTIME控制模塊的VHDL程序.............................................................................................20 4

DELED模塊的VHDL程序........................................................................................................21 巢湖學(xué)院2013級《EDA技術(shù)》課程設(shè)計

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計緒論

1.1 設(shè)計背景

1.2 QUARTUS II簡介

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

1.3 VHDL語言基礎(chǔ)

2.1 系統(tǒng)設(shè)計要求和目的

2.2.1 系統(tǒng)設(shè)計要求

1.起步價為5.0元，起步公里為3公里；

2.超過3公里，每公里按1元收費(fèi)，也可每0.1公里按0.1元收費(fèi)； 3.等候時間累計1分鐘，按每分鐘0.1元收費(fèi)；

2.學(xué)習(xí)使用QUARTUS II軟件設(shè)計。

3.根據(jù)原理圖學(xué)會用VHDL語言設(shè)計時序電路。4.學(xué)會繪制功能仿真波形圖。巢湖學(xué)院2013級《EDA技術(shù)》課程設(shè)計

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

2.2 設(shè)計思路

2.3 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

圖2-1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

2.4 出租車計費(fèi)器系統(tǒng)工作流程圖

圖2-2 出租車計費(fèi)系統(tǒng)工作流程圖

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計出租車計費(fèi)器的實(shí)現(xiàn)

3.1 出租車計費(fèi)器的頂層原理圖

圖3-1 出租車計費(fèi)器頂層原理圖

3.2 系統(tǒng)各功能模塊的實(shí)現(xiàn)

3.2.1 計費(fèi)模塊JIFEI 計費(fèi)（JIFEI）模塊也是本系統(tǒng)的核心，完成起步價計費(fèi)，等待時間計費(fèi)，里程計費(fèi)功能。計費(fèi)器啟動，顯示起步價5.0元，之后每來一個行駛里程計費(fèi)脈沖或者等待時間計費(fèi)脈沖，計費(fèi)金額自動加0.1元。計費(fèi)顯示用3位數(shù)碼管，所以計費(fèi)最大值為99.9元。其中CH2表示費(fèi)用的十位，CHI表示費(fèi)用的個位，CH0表示費(fèi)用的十分位。B為等待時間計費(fèi)脈沖信號或里程計費(fèi)脈沖信號。巢湖學(xué)院2013級《EDA技術(shù)》課程設(shè)計

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

圖3-2 JIFEI模塊圖

3.2.2 計量模塊JILIANG

圖3-3 JILIANG模塊圖

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

3.2.3 顯示控制模塊SELTIME

圖3-4 SELTIME模塊圖

圖3-5 DELED模塊圖

DELED模塊把送入的每個四位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為7段碼送出顯示，能夠使數(shù)碼管正常顯示送入的數(shù)據(jù)。其中DP為小數(shù)點(diǎn)輸入信號。巢湖學(xué)院2013級《EDA技術(shù)》課程設(shè)計

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計出租車計費(fèi)器系統(tǒng)仿真及分析

4.1 計費(fèi)系統(tǒng)的仿真

圖4-1 出租車啟動時計費(fèi)系統(tǒng)功能仿真圖

由圖4-1 可知，當(dāng)出租車未啟動時，里程、等待時間、費(fèi)用均為0。出租車剛啟動時，里程、等待時間為0，費(fèi)用為出租車起步價5元。

圖4-2 出租車等待時計費(fèi)系統(tǒng)功能仿真圖

由圖4-2可知，當(dāng)出租車在等待過程中，行駛里程16.2公里，等待時間為32分鐘時，出租車的費(fèi)用為：5+（16.2-3）×1+32×0.1=21.4元，與仿真結(jié)果一巢湖學(xué)院2013級《EDA技術(shù)》課程設(shè)計

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

致。

圖4-3 出租車行駛時計費(fèi)系統(tǒng)功能仿真圖

圖4-4 出租車停車時計費(fèi)系統(tǒng)功能仿真圖

當(dāng)出租車停車時，出租車上的時間、里程和費(fèi)用清零，為下次計費(fèi)的開始做準(zhǔn)備。巢湖學(xué)院2013級《EDA技術(shù)》課程設(shè)計

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

4.2 單元模塊的仿真及分析

4.2.1 譯碼顯示模塊的仿真及分析

圖4-5 譯碼顯示模塊的功能仿真圖

圖4-5為譯碼顯示模塊的功能仿真波形圖，DP、S為信號輸入端，也是顯示控制模塊的信號輸出端口，ABCDEFGH八個端口為八位二進(jìn)制的輸出端口。假設(shè)DOUT=“HGFEDCBA”,由上圖可以看出：

1.DP=0時：

當(dāng)S(3 downto 0)等于上述值以外的值時，則DOUT=”00000000”。2.DP=1時：巢湖學(xué)院2013級《EDA技術(shù)》課程設(shè)計

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

當(dāng)S(3 downto 0)等于上述值以外的值時，則DOUT=”10000000”。4.2.2 顯示控制模塊的仿真及分析

圖4-6 顯示控制模塊的功能仿真圖

圖4-6為顯示控制模塊功能仿真圖，其中clk為時鐘脈沖輸入端，sel為計數(shù)控制信號輸出端，daout為sel所控制狀態(tài)下的輸出到數(shù)碼管的位選信號，dp為小數(shù)點(diǎn)控制輸出信號?？梢钥闯?，當(dāng)時鐘沿上升時刻到來時，計數(shù)器的輸出sel就自動加1,當(dāng)計數(shù)器輸出端加到“111”時，再來一個脈沖上升沿，則計數(shù)的輸出端sel變?yōu)椤?00”，該顯示控制模塊的功能主要是利用其計數(shù)的八個狀態(tài)，進(jìn)而去輪流控制數(shù)碼管的位選信號。由圖4-6可知：當(dāng)sel=“000”時，則daout=CH0；當(dāng)sel=“001”時，daout=CH1；當(dāng)sel=“010”時，daout=CH2；當(dāng)sel=“011”時，daout=KM0；當(dāng)sel=“100”時，daout=KM1；當(dāng)sel=“101”時，daout=KM2；巢湖學(xué)院2013級《EDA技術(shù)》課程設(shè)計

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

當(dāng)sel=“110”時，daout=MIN0；當(dāng)sel=“111”時，daout=MIN1。由于KM1、CH1表示里程的個位和費(fèi)用的個位，其后都存在小數(shù)，故在設(shè)計中當(dāng)顯示KM1、CH1時須加入小數(shù)點(diǎn)，此時dp=‘1’，在其他沒有小數(shù)點(diǎn)的情況時dp=‘0’。4.2.3 計量模塊的仿真及分析

圖4-7 計量模塊的功能仿真圖

圖4-8為計費(fèi)模塊的功能仿真圖當(dāng)START處于高電平且DRIVE處于高電平時，每送入一個計費(fèi)脈沖且計費(fèi)脈沖處于上升沿時，CH0自動加1（即每送入一個計費(fèi)脈沖加0.1元）。CH0、CH1、CH2為十進(jìn)制計數(shù)。CH2表示費(fèi)用的十位，CH1表示費(fèi)用的個位，CH0表示費(fèi)用的十分位，計費(fèi)的最大值為99.9元。巢湖學(xué)院2013級《EDA技術(shù)》課程設(shè)計

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

圖4-8 計費(fèi)模塊的功能仿真圖鎖定管腳及硬件實(shí)現(xiàn)

5.1 鎖定管腳圖

圖5-1 頂層原理圖

5.2 硬件實(shí)現(xiàn)

通過硬件下載，該電路可以完成硬件實(shí)現(xiàn)，芯片管腳定義可以直接用編輯．pin文件。完成管腳定義后選擇器件，編譯后生成.sof文件。選擇.sof文件進(jìn)巢湖學(xué)院2013級《EDA技術(shù)》課程設(shè)計

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

行下載。

下載完成后，將第一全局時鐘CLK1的跳線器接1Hz(作為秒脈沖信號)，將第二全局時鐘CLK2的跳線器接1Hz(作為十米脈沖信號)，將第三全局時鐘CLK3的跳線器接32768Hz，用撥位開關(guān)模擬控制出租車的啟動、行駛、暫停。觀察數(shù)碼管上數(shù)據(jù)的變化是否符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。在試驗(yàn)箱上八個數(shù)碼管從左至右分別顯示的是：等待時間的十位、等待時間的個位、里程的十位、里程的個位、里程的十分位、費(fèi)用的十位、費(fèi)用的個位、費(fèi)用的十分位。5.2.1 顯示結(jié)果的幾種情況

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

圖5-3 驗(yàn)證結(jié)果2 5.2.2 硬件實(shí)現(xiàn)總結(jié)

該計費(fèi)器實(shí)現(xiàn)了按預(yù)置參數(shù)自動計費(fèi)(最大計費(fèi)金額為99.9元)、自動計程(最大計程公里數(shù)為99.9公里)等功能；能夠?qū)崿F(xiàn)起步價、每公里收費(fèi)、等待時間計巢湖學(xué)院2013級《EDA技術(shù)》課程設(shè)計

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

費(fèi)的參數(shù)預(yù)置(如：起步價5.0元；3公里后1元每公里；等待時間0.1元每分鐘)，且預(yù)置參數(shù)可調(diào)范圍廣。由于采用CPLD大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷麢C(jī)功耗小、抗干擾能力強(qiáng)、系統(tǒng)穩(wěn)定、工作可靠、升級方便。設(shè)計體會與總結(jié)

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

參考文獻(xiàn)

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計

附

錄 JILIANG模塊的VHDL程序巢湖學(xué)院2013級《EDA技術(shù)》課程設(shè)計

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計 JIFEI模塊的VHDL程序巢湖學(xué)院2013級《EDA技術(shù)》課程設(shè)計

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計 SELTIME控制模塊的VHDL程序巢湖學(xué)院2013級《EDA技術(shù)》課程設(shè)計

出租車自動計費(fèi)器設(shè)計 DELED模塊的VHDL程序

第四篇：EDA課程設(shè)計—自動售票機(jī)

燕山大學(xué)

EDA課程設(shè)計報告書

題目：

自動售票機(jī)

姓名：班級：學(xué)號：

成績：

（注：此文件應(yīng)以同學(xué)學(xué)號為文件名）

一、設(shè)計題目及要求 1.設(shè)計題目：自動售票機(jī) 2.設(shè)計要求：

⑴、每次投一枚硬幣，但可以連續(xù)投入數(shù)枚硬幣。硬幣種類兩種：1元和5角，各用一個按鍵表示。

⑵、設(shè)定票價為2.5元，每次售一張票。購票時先投入硬幣，當(dāng)投入的硬幣總金額達(dá)到或超過票的面值時，用LED發(fā)出指示，這時可以按取票鍵取出票。

⑶、如果所投硬幣超過票的面值則會有LED提示找零錢，取完票以后按找零鍵則可以取出零錢。

⑷、用兩位數(shù)碼管顯示已投幣金額，若剛好投幣2.5元，取票后金額歸零；若投幣超過2.5元，取票后顯示找零金額，按下找零鍵后金額再歸零。

1總體設(shè)計的文字描述，即由哪幾個部分構(gòu)

二、設(shè)計過程及內(nèi)容（包括○

2主要模塊比較詳盡的文字描成的，各個部分的功能及如何實(shí)現(xiàn)方法；○述，并配以必要的圖片加以說明，但圖片數(shù)量無需太多）1.總體結(jié)構(gòu)如下：

總體設(shè)計思路：此自動售票系統(tǒng)總共有5個主要模塊，分別是：累加模塊，比較器模塊，找零模塊，數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊，顯示器模塊。⑴、累加模塊實(shí)現(xiàn)金額的累加功能。

實(shí)現(xiàn)方法：該模塊設(shè)置3個輸入口（包括5角、1元、復(fù)位），8個輸出口（B1—B8）。該模塊將在給五角或一元高電平的同時實(shí)現(xiàn)金額的累加，復(fù)位則會將會對其進(jìn)行清零。該模塊由一片8位的加法器，2片4位寄存器及簡單門電路組成，利用8位加法器將輸入的金額（5、10）進(jìn)行二進(jìn)制相加（00000101、00001010），通過寄存器后返回到加法器實(shí)現(xiàn)累加功能。復(fù)位鍵則與寄存器復(fù)位清零短CLRN相連，實(shí)現(xiàn)復(fù)位的功能。

⑵、比較器模塊實(shí)現(xiàn)與票價進(jìn)行比較的功能。

實(shí)現(xiàn)方法：該模塊設(shè)置了8個輸入口（A0—A7）1個取票口，4個輸出口。該模塊將累加的錢幣與2.5元的票價比較，如果累加金額高于票價則黃燈亮，小于票價則紅燈亮，等于票價則綠燈亮。給取票輸入端高電平則會出票。該模塊由一片八位比較器及門電路組成，輸入的信號與二進(jìn)制的票價相比較（00011001）。⑶、找零模塊實(shí)現(xiàn)大于票價找零錢的功能。

實(shí)現(xiàn)方法：該模塊設(shè)置了2個輸入口（zhaoling，H），8個輸出口（E1—E8）。該模塊將在輸入金額大于票價及出票之后的時候給予高電平，使在顯示器中顯示5。該模塊由兩個四位寄存器及少量門電路組成。給zhaoling輸入口高電平，使寄存器工作，之后輸出所找的零錢（二進(jìn)制輸出），通過數(shù)碼管顯示出來。⑷、數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)TTL 二進(jìn)制—BCD代碼轉(zhuǎn)換的功能。

實(shí)現(xiàn)方法：該模塊設(shè)置了8個輸入口（S1—S8），和8個輸出口（C1—C8）。該模塊由3個TTL 二進(jìn)制—BCD碼轉(zhuǎn)換器及門電路組成。將需要數(shù)碼管顯示的數(shù)字二進(jìn)制代碼輸入將輸出相應(yīng)的BCD碼。即用4位二進(jìn)制數(shù)來表示1位十進(jìn)制數(shù)中的0~9這10個數(shù)碼。

⑸、顯示器模塊實(shí)現(xiàn)將在數(shù)碼管上顯示數(shù)字的功能。

實(shí)現(xiàn)方法：該模塊設(shè)置了8個輸入口（A1—A7）輸入相應(yīng)的BCD碼，7個輸出口（Y1—Y7）輸出相應(yīng)的使數(shù)碼管亮的代碼及另外3個輸出口（str1，str2，str3）控制相應(yīng)的數(shù)碼管亮。該模塊由1個四位二進(jìn)制計數(shù)器和雙四選一數(shù)據(jù)選擇器和1個七段譯碼器及相應(yīng)門電路組成。將BCD碼輸入進(jìn)去，通過計數(shù)器控制雙位四選一數(shù)據(jù)選擇器的輸入端（00或01）。s0—s3通過00控制IC0的輸出，此時str2 str1 str0通過000來控制第一個數(shù)碼管亮，s4—s7通過01控制IC1口的輸出，此時str2 str1 str0通過001來控制第二個數(shù)碼管亮，將選擇的輸輸入到七段譯碼器中將進(jìn)行譯碼使數(shù)碼管顯示相應(yīng)數(shù)字。2.各個模塊電路圖及仿真模型總體電路圖：

超過2.5元即3元時結(jié)果如下：

當(dāng)正好為2.5元時，結(jié)果如下：

⑴、累加模塊

累加模塊仿真結(jié)果如下： ⑵、比較器模塊

比較器模塊仿真模型：

⑶、找零模塊

找零模塊仿真結(jié)果：

⑷、數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊

數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊仿真結(jié)果：

⑸、顯示器模塊

顯示器模塊仿真結(jié)果：

三、設(shè)計結(jié)論（包括設(shè)計過程中出現(xiàn)的問題；對EDA課程設(shè)計感想、意見和建議）

經(jīng)過一周多的課程設(shè)計，我受益匪淺，學(xué)到了團(tuán)隊(duì)合作，提高信息檢索能力的重要性。在這次設(shè)計中遇到了很多實(shí)際性的問題，在實(shí)際設(shè)計中才發(fā)現(xiàn)，書本上理論性的東西與在實(shí)際運(yùn)用中的還是有一定的出入的，所以有些問題不但要深入地理解，而且要不斷地更正以前的錯誤思維。一切問題必須要靠自己一點(diǎn)一滴的解決，而在解決的過程當(dāng)中你會發(fā)現(xiàn)自己在飛速的提升。在實(shí)驗(yàn)過程中，根據(jù)任務(wù)書的要求，查找資料，設(shè)計了電路方案，在差額計算模塊、投幣模塊、選票模塊，有幾種預(yù)想方案，和同組人員仔細(xì)分析后確定了一套簡單實(shí)用的方案。

在課程設(shè)計過程中，其中最具有代表性的錯誤就是累加模塊。當(dāng)信號輸入時，輸入信號與寄存器儲存信號相加時出現(xiàn)嚴(yán)重的延時問題，后來在老師以及同組同學(xué)的努力下，加入了延時器，解決了這個問題。還有在試驗(yàn)箱進(jìn)行仿真時，發(fā)現(xiàn)顯示數(shù)字很不準(zhǔn)確，在查閱資料和老師的幫助下，意識到是輸入抖動問題，我們在輸入端口加入了防抖動電路，很好的解決了這個問題。

在進(jìn)行硬件方面測試的過程中，也遇到了一些問題，在進(jìn)行數(shù)據(jù)累加的過程中，數(shù)據(jù)很不穩(wěn)定，我們在摁鍵處加入了防抖動電路，便解決了這一問題。對設(shè)計的建議：

⑴課程設(shè)計是理論與實(shí)際相結(jié)合的應(yīng)用，對我們的學(xué)習(xí)幫助很大，讓我們更好的掌握所學(xué)知識，希望以后能更多的開展這樣的活動，讓我們有更多的機(jī)會運(yùn)用所學(xué)的知識。

⑵實(shí)際電路中，有些模塊在模擬軟件中無法進(jìn)行模擬仿真，這讓我們對自己設(shè)計的電路的可用性有些疑惑，希望學(xué)校能給我們提供能讓我們進(jìn)行實(shí)際仿真的實(shí)驗(yàn)室，讓我們能更加完善自己的電路。

同時在整個EDA的設(shè)計中，老師給予了無私的，耐心的教導(dǎo)，在此感謝老師的教誨，愿老師工作順利，身體健康。

第五篇：EDA實(shí)習(xí)報告(自動售賣機(jī))

EDA技術(shù)及應(yīng)用實(shí)習(xí)報告

自動售賣機(jī)

信息13-2班06號

GMH

北華大學(xué)電氣信息工程學(xué)院

一、設(shè)計任務(wù)功能簡介............................................................................2

1、設(shè)計任務(wù)......................................................................................2

2、主要功能......................................................................................2

二、原理、方案、框圖及任務(wù)分解........................................................2

1、原理...............................................................................................2

2、方案...............................................................................................2

3、框圖...............................................................................................3

4、任務(wù)分解......................................................................................3

三、關(guān)鍵任務(wù)的設(shè)計代碼及注釋............................................................4

四、調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決方案........................................................8

1、問題一...........................................................................................8

2、問題二...........................................................................................8

五、產(chǎn)業(yè)化市場分析及預(yù)測....................................................................8

六、測試及運(yùn)行結(jié)果................................................................................9

七、參考文獻(xiàn)...........................................................................................1

一、設(shè)計任務(wù)功能簡介

1、設(shè)計任務(wù)

自動售貨機(jī)設(shè)計。利用軟件QuartusII軟件，使用VHDL語言結(jié)合硬件要求對本題目設(shè)計功能進(jìn)行編程，并在完成整個硬件程序設(shè)計后，在軟件平臺上進(jìn)行編譯和電路仿真，最后生成的目標(biāo)文件下載到DE2-70實(shí)驗(yàn)板上實(shí)現(xiàn)上述所有功能并驗(yàn)證程序的可行性。

2、主要功能

本設(shè)計主要實(shí)現(xiàn)的功能為：貨物信息存儲功能、商品選擇功能、輸入錢數(shù)處理功能、貨架商品更換功能、語音提示功能、信息顯示等功能。

二、原理、方案、框圖及任務(wù)分解

1、原理

自動售貨機(jī)（Vending Machine，VEM）是能根據(jù)投入的錢幣自動付貨的機(jī)器。自動售貨機(jī)是商業(yè)自動化的常用設(shè)備，它不受時間、地點(diǎn)的限制，能節(jié)省人力、方便交易。是一種全新的商業(yè)零售形式，又被稱為24小時營業(yè)的微型超市。能分為三種：飲料自動售貨機(jī)、食品自動售貨機(jī)、綜合自動售貨機(jī)。自動售貨機(jī)是臺機(jī)電一體化的自動化裝置，在接受到貨幣已輸入的前提下，靠觸摸控制按扭輸入信號使控制器啟動相關(guān)位置的機(jī)械裝置完成規(guī)定動作，將貨物輸出。

2、方案

根據(jù)題目要求機(jī)器設(shè)有2個投幣孔，機(jī)器可以接受1元和5元的紙幣，分別有八種商品，價格分別為1元，4元，2元，3元，6元，7元，5元，8元，機(jī)器采用撥碼開關(guān)模擬機(jī)器的復(fù)位鍵、確認(rèn)購買鍵和商品選擇，并且通過開發(fā)板上的LED等分別顯示購買的不同情況，數(shù)碼管實(shí)時顯示購買金額，包括投入的價錢，找零的價錢。此設(shè)計按照EDA課程設(shè)計的流程進(jìn)行源代碼的編寫、仿真。本設(shè)計主要利用QuartusⅡ等設(shè)計軟件進(jìn)行設(shè)計。

3、框圖依題目要求設(shè)計流程框圖如下所示：

圖2-1 程序流程圖

4、任務(wù)分解

本設(shè)計主要包括按鍵模塊、顯示模塊、語音提示模塊。設(shè)計程序任務(wù)如下圖：

圖2-2 程序任務(wù)圖

任務(wù)一：存儲商品信息。商品名稱及商品價格等信息。

任務(wù)二：響應(yīng)用戶選擇商品的操作。用戶用過按鍵選擇商品，售賣機(jī)要實(shí)時顯示商品名稱及價格信息。任務(wù)三：貨幣處理。待用戶選擇商品結(jié)束，售賣機(jī)要接收用戶投幣，包括判斷紙幣的面額、總金額、是否投幣結(jié)束等信息。

任務(wù)四：人性化設(shè)計。售賣機(jī)要有良好的人性化交互界面，以及必要的文字、語音等提示信息。

三、關(guān)鍵任務(wù)的設(shè)計代碼及注釋

10000“;

elsif item =”100“ then item_dis <=”10011001“;money_dis<=”11111001“;

elsif item =”101“ then item_dis <=”10010010“;money_dis<=”10011001“;

elsif item =”110“ then item_dis <=”10000010“;money_dis<=”10110000“;

elsif item =”111“ then item_dis <=”11111000“;money_dis<=”10000000“;end if;end if;else

item_dis<=”11111111“;money_dis 商品選擇進(jìn)程設(shè)計： data:process(START,sel_add)begin

if START='1' then

f sel_add'event and sel_add='1' then item<=item+1;if item =”000“ then item_dis <=”11000000“;money_dis<=”10011001“;elsif item =”001“ then item_dis <=”11111001“;money_dis<=”11111000“;elsif item =”010“ then item_dis <=”10100100“;money_dis<=”10100100“;elsif item =”011“ then item_dis <=”10110000“;money_dis<=”101<=“11111111”;price <=“0000”;end if;end process data;-------------------------付錢進(jìn)程設(shè)計：

pay:process(finish ,one,five)begin if finish='1' then if one'event and one ='1' then pay_money_one<=pay_money_one+1;

if five'event and five ='1' then pay_money_five<=pay_money_five+5;end if;pay_money

when “0001” => <=

pay_money_dis_g

“11111001”;pay_money_dis_s <= “11000000”;when

“0010”

=> <=

pay_money_dis_g

“10100100”;pay_money_dis_s <= “11000000”;when

“0011”

=> <=

pay_money_dis_g

“10110000”;pay_money_dis_s <= “11000000”;when

“0100”

=> <=

pay_money_dis_g

“10011001”;pay_money_dis_s <= “11000000”;when

“0101”

=> <= pay_money_five+pay_money_one;case pay_money is when “0000”

=> <=

pay_money_dis_g

“10010010”;pay_money_dis_s <= “11000000”;when

“0110”

=> <= pay_money_dis_g “11000000”;pay_money_dis_s <= “11000000”;

pay_money_dis_g “10000010”;pay_money_dis_s <= “11000000”;when “0111”

=> <=

when “1100” => <=

pay_money_dis_g

“10100100”;pay_money_dis_s <= “11111001”;when

“1101”

=> <= pay_money_dis_g “11111000”;pay_money_dis_s <= “11000000”;when “1000”

=> <=

pay_money_dis_g

“10110000”;pay_money_dis_s <= “11111001”;when

“1110”

=> <= pay_money_dis_g “10000000”;pay_money_dis_s <= “11000000”;when “1001”

=> <=

pay_money_dis_g

“10011001”;pay_money_dis_s <= “11111001”;when

“1111”

=> <= pay_money_dis_g “10010000”;pay_money_dis_s <= “11000000”;when “1010”

=> <=

pay_money_dis_g

“10010010”;pay_money_dis_s <= “11111001”;

when others => pay_money_dis_g <=“11000000”;pay_money_dis_g “11000000”;pay_money_dis_s <= “11111001”;when “1011”

=> <=

pay_money_dis_s <= pay_money_dis_g “11000000”;end case;

if pay_money >= price then “11111001”;pay_money_dis_s <= “11111001”;back <= pay_money-price;case back is when “0000” => money_back_dis <= “11000000”;when “0001” => money_back_dis <= “11111001”;when “0010” => money_back_dis <= “10100100”;when “0011” => money_back_dis <= “10110000”;when “0100” => money_back_dis <= “10011001”;when “0101” => money_back_dis <= “10010010”;when “0110” => money_back_dis <= “10000010”;when “0111” => money_back_dis <= “11111000”;when “1000” => money_back_dis <= “10000000”;

when “1001” => money_back_dis <= “10010000”;

when others => money_back_dis <=“11000000”;

----------------------聲音提示進(jìn)程設(shè)計：

int:process(START,finish)

begin

START ='1' and

finish = '0' then sound<=“01”;

elsif START ='1' and

finish = '1' then sound<=“10”;

elsif START ='0' and

finish = '0' then sound<=“11”;

end if;

end process int;

----------------------end architecture behav;

四、調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決方案

1、問題一問題描述：本設(shè)計語音芯片采用LJ600，選擇揚(yáng)聲器輸出模式，可存儲6段語音片段，對應(yīng)6個引腳下降沿觸發(fā)且低電平至少維持1ms，語音觸發(fā)之后必須處于高電平狀態(tài)，否則影響其他語音輸出。綜上描述，觸發(fā)信號應(yīng)為一個門信號。由于系統(tǒng)未引入時鐘，且在同一進(jìn)程中不可對輸出信號重復(fù)賦值，產(chǎn)生問題。

解決辦法：代碼如下圖，在if語句中實(shí)現(xiàn)狀態(tài)跳轉(zhuǎn)。

2、問題二變量初始化狀態(tài)必須明確定義高低電平。即狀態(tài)輸出時，必須考慮高低電平兩種狀態(tài)，不可以出現(xiàn)不確定狀態(tài)。完全按照語法要求。

五、產(chǎn)業(yè)化市場分析及預(yù)測

隨著信息技術(shù)的發(fā)展及人們生活水平的不斷提高，人們的消費(fèi)觀念及消費(fèi)需求都在不斷地改變和提高。自動售賣機(jī)正是為了滿足人們的這種需求而在多年前被引入國內(nèi)的。但早期的自動售賣機(jī)在國內(nèi)并未獲得預(yù)期的市場反應(yīng)及消費(fèi)者的廣泛使用?，F(xiàn)階段大多數(shù)的自動售賣機(jī)只投放在國內(nèi)一線城市，銷售的貨品也只停留在零食、飲料、飲用水、計生用品等有限的幾樣品種。在零售業(yè)市場競爭日趨白熱化的今天，壓縮經(jīng)營成本是增強(qiáng)企業(yè)市場競爭力的一個主要手段。然而無論是連鎖超市還是便利店，日益高漲的店面租金及人力成本，已經(jīng)成為他們無法忽視也無法回避的沉重負(fù)擔(dān)。而自動售賣機(jī)卻完全沒有上述所說的麻煩，它24小時營業(yè)、售貨便利、方便找零，占地面積小（一般僅需1平方米）、移動性強(qiáng)，無須常駐人員盯守、省人工成本，時尚新穎、個性獨(dú)特、集高科技于一體，有利于樹立品牌形象，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低，日常免維護(hù)……這些優(yōu)勢勢必引領(lǐng)潮流，使得自動售賣機(jī)日發(fā)成為市場新寵，在零售業(yè)市場占領(lǐng)一席之地。

六、測試及運(yùn)行結(jié)果

售賣機(jī)整體結(jié)構(gòu)如下圖所示:

圖6-1 整體結(jié)構(gòu)

商品0的價格為4元。

商品1價格為7元。

商品7價格為8元，輸入11元，找零3元。

商品選擇按鈕及確定按鍵。

七、參考文獻(xiàn)

[1]潘松，黃繼業(yè).EDA技術(shù)與VHDL.第4版.北京：清華大學(xué)出版社，2013.4 [2]潘松，王國棟.VHDL實(shí)用教程（修訂版）.成都：成都電子科技大學(xué)出版社，2001 [3]曾繁泰，陳美金.VHDL程序設(shè)計.北京：清華大學(xué)出版社，2001.1

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第四篇：EDA課程設(shè)計—自動售票機(jī)

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