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1、课 程 设 计 报 告课程名称 数字系统与逻辑设计 课题名称出租车计费器的设计专 业班 级学 号姓 名指导教师2013年 7月 7日湖南工程学院课 程 设 计 任 务 书课程名称数字系统与逻辑设计 课 题出租车计费器的设计专业班级 学生姓名 学 号 指导老师 乔汇东 胡瑛 谭小兰审 批 乔汇东任务书下达日期 2013 年 6月 29日任务完成日期 2013年 7月 7日数字系统与逻辑设计课程设计任务书一 、设计目的全面熟悉、掌握VHDL语言基本知识，掌握利用VHDL语言对常用的的组合逻辑电路和时序逻辑电路编程，把编程和实际结合起来，熟悉编制和调试程序的技巧，掌握分析结果的若干有效方法，进一步提
2、高上机动手能力，培养使用设计综合电路的能力，养成提供文档资料的习惯和规范编程的思想。二、设计要求1、设计正确，方案合理。2、程序精炼，结构清晰。3、设计报告5000字以上，含程序设计说明，用户使用说明，源程序清单及程序框图。4、上机演示。5、有详细的文档。文档中包括设计思路、设计仿真程序、仿真结果及相应的分析与结论。三、进度安排第十九周 星期一： 课题讲解，查阅资料 星期二： 总体设计，详细设计星期三： 编程，上机调试、修改程序星期四： 上机调试、完善程序星期五： 答辩星期六-星期天：撰写课程设计报告附：课程设计报告装订顺序：封面、任务书、目录、正文、评分、附件（A4大小的图纸及程序清单）。
3、正文的格式:一级标题用3号黑体,二级标题用四号宋体加粗,正文用小四号宋体;行距为22。正文的内容:一、课题的主要功能；二、课题的功能模块的划分（要求画出模块图）；三、主要功能的实现；四、系统调试与仿真；五、总结与体会；六、附件（所有程序的原代码，要求对程序写出必要的注释）；七、评分表。目 录一. 系统的总体设计11.1 问题描述11.2 设计思想11.3 引脚分配1二出租车计费功能的实现22.1 系统的总体框图22.2 程序流程图32.3 系统各功能模块的实现4四. 调试与仿真8五. 总结与体会9六. 附件10七. 评分表15一. 系统的总体设计1.1 问题描述出租车计费器一般都是按公里计费，
4、通常是起步价xx 元（xx 元可以行走x公里），然后再是xx 元/公里。要完成一个出租车计费器，就要有两个计数单位，一个用来计公里，另外一个用来计费用。通常在出租车的轮子上都有传感器，用来记录车轮转动的圈数，而车轮子的周长是固定的，所以知道了圈数自然也就知道了里程。在这个实验中，就要模拟出租车计费器的工作过程，用直流电机模拟出租车轮子，通过传感器，可以得到电机每转一周输出一个脉冲波形。 (有条件的同学再完成：显示用8 个七段码管，前四个显示里程，后四个显示费用。)1.2 设计思想该出租车计费器按下开关S1后开始计费和计里程数，起步价是3元，准行1公里，以后1元/公里。时钟输入为一个1KHz的系
5、统时钟，直流电机模块每转一圈输出一个脉冲信号给CPU，另外用按键模块的S1 来作为整个系统的复位按钮，每复位一次，计费器从头开始计费。直流电机模块用来模拟出租车的车轮子，每转动一圈认为是行走1 米，所以每旋转1000 圈，认为车子前进1 公里。系统设计是需要检测电机的转动情况，每转1000圈，分频模块输出一个上升沿信号。车费和里程数在一个8位7段数码管上显示，前4位显示里程，后4位显示费用。1.3 引脚分配显示：动态八位七段数码管模块动态八位七段数码管模块数码管端口名称FPGA 引脚说明7SEG-AC8显示内容控制7SEG-BC9显示内容控制7SEG-CC7显示内容控制7SEG-DC6显示内容
6、控制7SEG-ED6显示内容控制7SEG-FD9显示内容控制7SEG-GD8显示内容控制7SEG-DPD7显示内容控制7SEG-SEL0A21显示位置控制7SEG-SEL1B21显示位置控制7SEG-SEL2A22显示位置控制7SEG-SEL3D5显示位置控制7SEG-SEL4C4显示位置控制7SEG-SEL5B22显示位置控制7SEG-SEL6A19显示位置控制7SEG-SEL7B19显示位置控制时钟：ClkN1直流电机脉冲输入：pulseAE13一圈一个脉冲复位按键RSTJ7按键S1二出租车计费功能的实现2.1 系统的总体框图该出租车计费系统由三个模块组成，分别是：计费模块：计算应付车费计
7、程模块：计录已行里程显示模块：将应付车费和已行里程显示在数码管上各模块之间的关系为：2 程序流程图计算路程框图： q1=0;q2=0; q3=0;q4=0;S1=1meterevent and meter=1money_cn3money_cn1代表的4位十进制数加1meter信号发生变化图2 计算路程框图计算出租车计费框图：a1=0;a2=0;a3=0;a4=3;S1=1q1=q1+1A1，a2，a3，a4代表的4位十进制数加1q1信号发生变化图3 计费框图2.3 系统各功能模块的实现计算距离模块：REG:PROCESS(s1,meter) beginif s1=1 then q1=0;q2=
8、0;q3=0;q4=0;elsif meterevent and meter=1 then -clkevent and clk=1 thenif q4=9 thenq4=0;if q3=9 thenq3=0;if q2=9 thenq2=0;q1=q1+1;elseq2=q2+1;end if;elseq3=q3+1; end if;elseq4=q4+1;end if;end if;-end if;end process REG;计费距离模块：COM:process( q1) beginif q17 thena4=q1+3;else if q1=7 thena4=0;if a3=9 then
9、a3=0;if a2=9 thena2=0;a1=a1+1;elsea2=a2+1;end if;elsea3=a3+1;end if;else if q1=8 thena4=1;if a3=9 then a3=0;if a2=9 thena2=0;a1=a1+1;elsea2=a2+1;end if;elsea3=a3+1;end if;else if q1=9 thena4=2;if a3=9 then a3=0;if a2=9 thena2=0;a1=a1+1;elsea2=a2+1;end if;elsea3=a3+1;end if;end if;end if;end if;end i
10、f;end process COM;显示模块：CAM:process(clk)beginif clkevent and clk=1 then cout wx=10000000;shuju wx=01000000;shuju wx=00100000;shuju wx=00010000;shuju wx=00001000;shuju wx=00000100;shuju wx=00000010;shuju wx=00000001;shujuduanduanduanduanduanduanduanduanduanduannull; end case;end process; 四. 调试与仿真在调试过程中，出现了很多的问题，在编译时出现同时赋值的现象：图4 同时赋值现象在程序使用软件仿真时，出现了问题；开始使用10进制数进行仿真时由于在计费时，开始不适应复位信号，就会出现几公里几块钱，一但经过复位之后程序使用就正常了，这是有与我在使用时没有复位时，不给初值一样，后来经过修改之后就正常了。图5 计费仿真图6 距离仿真图7 出租车计费仿真五. 总结与体会通过这次紧张而又充实的EDA课程设计，我感受到了VHDL语言和普通软件语言之间的区别，也能够更加
