EDA设计课程设计出租车计费系统的VHDL设计
11页1、武汉工业学院计算机系出租车计费系统的VHDL设计课程:EDA设计班级:网络工程081姓名:学号:080510122日期:2011-11-28一、设计任务与要求(1)、能够实现计费功能费用的计算是按行驶里程收费,设出租车的起步价是5.00元,当里程小于3km里时,按起步价收费;当里程大于3km时每公里按1.3元计费。等待累计时间超过2min,按每分钟1.5元计费。所以总费用按下式计算:总费用=起步价+(里程-3km)*里程单价+等候时间*等候单价(2)、能够实现显示功能l 显示汽车行驶里程:用四位数字显示,显示方式为“XXXX”,单价为km。计程范围为099km,计程分辨率为1km。l 显示等候时间:用两位数字显示分钟,显示方式为“XX”。计时范围为059min,计时分辨率为1min。l 显示总费用:用四位数字显示,显示方式为“XXX.X”,单位为元。计价范围为999.9元,计价分辨率为0.1元。二、设计原理根据设计要求,系统的输入信号CLK,计价开始信号START,等待信号STOP,里程脉冲信号FIN。系统得输出信号有:总费用数CHA0 CHA3,行驶距离KM0 KM1,等待时间MIN
2、0 MIN1 等。系统的元件框图如下:系统有两个脉冲输入信号clk_195、fin,两个控制输入开关start、stop;控制过程为:start作为计费开始开关,当start为高电平时,系统开始根据输入的情况计费。当有乘客上车并开始行驶时,fin脉冲到来,进行行驶计费,此时的stop需要置为0;如需停车等待,就把stop变为高电平,并去除fin输入脉冲,进行等待计费;当乘客下车且不等待时,直接将start置为0,系统停止工作;系统由分频模块、控制模块、计量模块和计费模块四部分组成。计量模块是整个系统实现里程计数和时间计数的重要部分;控制模块是实现不同计费方式的选择部分;设计通过分频模块产生不同频率的脉冲信号来实现系统的计费。计量模块采用1HZ的驱动信号,计费模块采用13HZ、15HZ的驱动信号;计量模块每计数一次,计费模块就实现13次或者15次计数,即为实现计时时的1.5 元/min、计程时的1.3元/km的收费;系统总体顶层框图为:三、设计步骤 (一)、分频模块 分频模块是对系统时钟频率进行分频,分别得到15HZ、13HZ、1HZ三种频率;本设计中通过三种不同频率的脉冲信号实现在计程
3、车在行驶、等待两种情况下的不同计费。原理框图如下: 源程序如下:library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entity fenpin2 isport ( clk_195 :in std_logic; -频率为195HZ的时钟 clk_13: out std_logic; -频率为13HZ的时钟 clk_15: out std_logic; -频率为15HZ的时钟 clk_1: out std_logic); -频率为1HZ的时钟end fenpin2;architecture rt1 of fenpin2 is signal q_13:integer range 0 to 12; -分频器 signal q_15:integer range 0 to 14; -分频器 signal q_1:integer range 0 to 194; -分频器 begin process(clk_195) beginif (clk_195e
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