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1、计算机硬件技术基本课程设计计程车计价器设计 重庆大学自动化学院9月引言随着人类技术的发展，交通工具也变得多样化。道路交通事业的发展以及人们生活水平的提高都促使交通工具的不断变化，无论是在大都市或是中小都市越来越多的出租车公司不断的浮现。出租车的浮现以便了人们的生活，对于目前快节奏生活方式的人们来说出租车无疑是最佳的交通工具。但是，老式的出租车收费方式完全是司机说了算，乘客不能很直观的看到例如收费原则以及行驶里程等多种数据，给本来想谋求以便的人们带了不便，也加重了司机的承当。那么怎么样才干制定一种合理的收费方式，并且获得人们的承认。在这种社会的迫切需求下，计程车计价器就走进了我们的生活。有效且合
2、理的收费方式不仅关系到人们对计程车计价器的肯定限度和满意度，同步也影响人们出行时的心情，这就规定我们可以设计出更好的计价器来满足人们的需求。本课题是有关计程车计价器的设计。重点是设计计价器的实用性，并尽量使最后的成品能满足商品的规定，在本次设计中，我们重要以计价器的基本功能作为设计的重点，在满足实用性的同步我们也将考虑设计某些扩展功能，使计价器更加以便为人们的所用。我们设计的这种出租车计价器，它可以提供不同的收费原则、按车程收费，容许司机根据状况修改单价、起步价，直观的显示目前单价、总金额等，为了完毕上述设计，我们采用了8254、8255等芯片，用计算机汇编语言进行软件功能的实现。可以自己设立
3、起步价、单价，行驶过程中速度可调， LED显示总金额和目前车速等。目录一、设计的主要内容1二、设计报告要求1三、小组成员及小组分工2四、设计方案2五、基本功能的实现45.1、初始化和设置显示45.2、键盘扫描55.3、车速转换55.4、单价行程转换程序55.5、行车费用的计算5六、软硬件设计66.1、软件设计66.2、硬件接口设置6七、程序流程图87.1、主程序流程图87.2、键盘扫描子程序流程图97.3设置单价、起步价主程序流程图107.4、计价主程序流程图117.5、单价计算子程序（计算每角行驶距离）12八、设计结论13九、设计总结体会13十、参考文献17附录：程序清单17一、设计的重要内
4、容设计一种计程车计价器，用计算机硬件实验系统完毕计程车计价器的基本功能，并在此基本上自行完善和优化系统功能。基本功能具体规定如下：1. 可以设立起步价、每公里单价。2. 按键启动计程车和停车，在行驶过程中可以调节车速，并在LED上显示目前车速。3. 按键开始计价和停止计价。根据车速和行进时间计算行驶距离，3公里内为起步价，3公里后每公里增长1次单价，规定精确到角。若在计价过程中停车，则每隔5秒增长1次单价。计价过程中，LED上显示目前计价成果；停止计价后吗，计价成果持续显示3秒后，关闭LED。上述时间规定精拟定期。4. 用三色LED显示计价成果，用单色LED显示车速。二、设计报告规定1.明确每
5、位成员的具体分工。2.在上述设计重要内容的基本上，本组讨论整顿出系统的具体操作阐明。3.具体描述自行完善和优化的系统功能以及设计方案4.给出系统的设计思路和意见，软件设计方案5.画出各软件模块的程序流程图6.列出加上必要的注释的程序清单。7.每位成员根据自己承当的设计内容和设计过程，写出心得体会（不少于800字）。8.所有成员在任务书上签名，将任务书装订在报告首页。三、小构成员及小组分工1：软件设计、主程序、程序调试2：报告撰写、初始化、按键设立程序3：正常计价、等待计价、速度转换程序4：键盘扫描程序、显示程序四、设计方案本次设计由小构成员的资料收集以及讨论，最后拟定采用模块化的程序设计方式。
6、模块化设计的重要长处如下：第一，把所有代码都统统写在一种主函数中是疯狂的做法（虽然大部分的编程教学书籍都这样做）！为什么会疯狂呢，诸多学习者都是这样写的，并且最后程序成功执行！这样的想法在诸多时候都会萌生，由于学习者刚开始编写的大多数程序都是“一次性”的快餐程序！学习者一旦完毕了程序，就主线不需要回头修改，或者是后来再阅读。没有模块化设计的程序是极其难以阅读和改善的，即便是程序的作者本人，在一段时间后，也很难重新对程序进行修改。第二，模块化程序设计个人觉得是编程的核心所在，即便目前有了“面向对象”的编程，可以面向对象的编程在某种限度上也是对模块化的一种延伸，使得程序的组织构造更加富有层次感，立
7、体感和减少程序的耦合度！第三，几乎所有商用程序都必须使用模块化程序设计理念！这里很想使用“所有”替代“几乎”，由于真的很难想像没有模块化的商用软件！硬件实现采用的是PD-32E实验箱的硬件搭建，运用其中的8254计时模块、8255芯片、4*4非编码键盘、三色LED显示屏及8段LED显示屏等硬件部分。其具体硬件电路如下图所示：1、8254计时器，使用其中的计数器2，用来对1s和5s的计时。OUT2口与AT口连接；GATE2与5V连接；CLK2与47K连接；CS与32C连接。2、三色LED显示屏，用来显示起步价和单价。其中起步价用黄光显示，单价用绿光显示。3、4*4非编码键盘，用来对起步价、单价和
8、速度的设立，还涉及四个特殊功能键：A键开关或确认，B键停止，C键开始，D键消除。4、单色LED显示屏，用来显示速度。五、基本功能的实现5.1、初始化和设立显示 重要由数据输入的初始化和LED显示的初始化。数据的输入涉及：单价和起步价的设定；启动过后运营过程中车速的设定，价格的显示最小的单位为角，车速的单位是公里每小时；单色LED的显示有单色LED显示车速，三色LED显示起步价和单价。5.2、键盘扫描 键盘扫描重要用于起步价、单价和速度的设定。数字用于数值的设定，特殊功能键:A键有计价器开关或确认的功能，B键有停止的功能，C键有开始的功能，D键有消除错误输入的功能。5.3、车速转换 车速转换程序
9、的功能是将公里每小时的单位转换为米每秒的单位，转换的过程存在一定的误差，但由于顾客的路程一般较远，误差在容许范畴之内，且这样有助于价格的计算。5.4、单价行程转换程序 在超过3公里后计算票价时，将默认的每公里1.2元的单价转换成83米每角，即路程每次达到83米的时候总额加1角。而单价可以重新设定，这样就能将超过3公里后的价格转换成以一角的形式累加。5.5、行车费用的计算 费用的计算分为两部分：一是运营过程中的按行车路程的距离计算，在3公里范畴内以起步价的方式收费，计算与否达到3公里时，采用每秒与速度的乘积的累加方式计算。超过3公里的部分将额外计算；二是在运营过程中，遇到堵车等状况是，每隔5秒将
10、会增长一次单价。六、软硬件设计6.1、软件设计 根据所需的功能，软件重要分为主程序、键盘扫描子程序、设立单价和起步价子程序、计价子程序、单价计算子程序（计算每角行驶距离）等。6.2、硬件接口设立硬件部分要完毕数据的输入及输出等操作，采用硬件实验箱完毕硬件电路的搭建，具体的端口连线如下：A口的A0A3键盘的行控制信号P0P3； C口的C0C3键盘的列控制信号Q0Q3、C6位选第一位、C5位选第二位； B口的B0B7段选口； 第5片8255的CS与30C连接；8254选用定期器2 ：OUT2口与AT口连接；GATE2与5V连接；CLK2与47K连接；CS与32C连接。第5片8255的端口键盘接口A
11、0P0A1P1A2P2A3P3C0Q0C1Q1C2Q2C3Q3C5DS7C6DS8B0AB1BB2CB3DB4EB5FB6GB7DPCS30C8254端口连线OUT2ATGATE25VCLK247KCS32C七、程序流程图7.1、主程序流程图7.2、键盘扫描子程序流程图7.3设立单价、起步价主程序流程图7.4、计价主程序流程图7.5、单价计算子程序（计算每角行驶距离）八、设计结论通过谈论和分析、软件设计、硬件设计和最后调试等环节，整个系统最后实现了：可以设立起步价、每公里单价；按键启动计程车和停车，在行驶过程中可以调节车速，并在LED上显示目前车速；按键开始计价和停止计价。根据车速和行进时间计
12、算行驶距离，3公里内为起步价，3公里后每公里增长1次单价，规定精确到角。若在计价过程中停车，则每隔5秒增长1次单价。计价过程中，LED上显示目前计价成果；停止计价后吗，计价成果持续显示3秒后，关闭LED。上述时间规定精拟定期；用三色LED显示计价成果，用单色LED显示车速。特色功能：1.在每次开机后，可以根据自己的意愿选择重设价格还是使用默认价格。2.超过3公里后，价格每增长一角钱显示一次，使乘客可以看到以角为单位价格的变动。3.每当重新设立价格后，第三片8255控制的两个数码管会显示两道杠，表达本次使用的是新的计价，下一次使用时会消失。九、设计总结体会1、在这次计算机硬件课程设计中我的重要工
13、作是几种价格计算程序的编写，在和其她三个成员讨论出整体方案之后我们明确分工，设计进行得有条不紊。计算机硬件这门课程是大三上学期学习的，本人由于许多知识忘掉，设计之初对程序的编写部分进行了针对复习，许多知识重新记起来了，甚至对此前没有理解的知识进行了重新结识，例如push（压栈）、pop（弹栈）等，我始终觉得自己不是编程的好手，对编程也是照课本生拉硬套，在编写程序的过程 请教了我们班的编程达人终于完毕了计算部分的编程，收获不小。在设计起步价和单价的过程中本来准备对白天和夜间通过不同的程序设计，但为了设计以便起见我们设立了通过按键输入不同的起步价和单价，因此就没有设立白天和黑夜的价格区别。固然价格
14、的计算涉及诸多不同的状况，有等待计价，正常计价，而正常计价又对于不同的速度有不同的计价频率，因此计价过程的程序比较多。在等待计价的计算中，我采用的是每隔5秒增长一次单价，而在超过3公里部分进行正常计价时，一方面算出每一角相应的路程，然后我是以一角的形式往上加的。学院安排的规定我们通过以小组的形式单独完毕完整的设计题目，程序的设计已经超过了课程的基本规定，但是却仍能用在硬件课程中所学到的知识完毕。它使我理解了在设计程序之迈进行需求分析的重要性，以及设计程序的流程。让我纯熟地掌握了MS-DOS程序调试过程，对在调试程序是运用F7、F8、F9功能键来分别实现跟踪执行、单步执行以及持续运营的重要性。通过这次的课程设计，我对8255、8254芯片有了
