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EDA课程设计-基于VHDL的出租车计费器的设计,15页,3428字
设计题目 出租车计费系统设计
一、 课程设计目的
1、综合运用EDA技术,独立完成一个课题的设计,考察运用所学知识,解决实际问题的能力;
2、结合理论知识,考察阅读参考资料、文献、手册的能力;
3、进一步熟悉EDA技术的开发流程,掌握文件编辑、编译、仿真、下载验证等环节的实现方法和应用技巧;
4、锻炼撰写研究报告、研究论文的能力;
5、通过本实践环节,培养科学和严谨的工作作风。
二、 设计内容、技术条件和要求
1、 能够实现计费功能:
费用的计算是按行驶里程收费,设出租车的起价为5.00元,当里程小于3km时,按起价计算收费;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=起价费+(里程-3km)×里程单价+等候时间×等候单价
2、能够实现显示功能:
① 显示汽车行驶里程:用四位数字显示,显示方式为“XXXX”,单位为km。计程范围为0~99km,计程分辨率为1km。
② 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0~59min,计时分辨率为1min。
③ 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。
基于VHDL的出租车计费器的设计
摘 要
该系统利用VHDL语言、PLD设计出租车计费系统,以QUARTUSⅡ软件作为开发平台,设计了出租车计费器系统程序并进行了程序仿真。使其实现计费以及预置和模拟汽车启动、停止、暂停等功能,并动态扫描显示车费数目。
关键词: 出租车计费器;计数器;VHDL语言;QUARTUS Ⅱ
一、 引言
最近几年出租车行业发展迅,在全国有几千家出租车公司,出租车计费器的市场非常庞大。传统的出租车计费器由于发展使用了十几年,在稳定性、成本、以及使用习惯上都具有一些优势。利用 MCU 如89C51 单片机实现汽车计费器的设计,大部分的功能可以用单片机来实现。但是单片机程序是不通用的,不同的芯片有不同的指令集,因此设计研发比较困难,周期长。如果系统设计的不好,则系统不是很稳定,而且灵活度不够,不易实现功能复杂的设计。随着出租车价格市场化,许多因素主导了出租车行业成本的波动。例如:油价的波动、季节天气的变化,时时刻刻对其产生着影响,其价格也会随之波动。这些都对传统的出租车计费器提出了更高的要求。而FPGA 等数字可编程器件的出现彻底解决了这个问题,而且性能更稳定、设计更灵活、能实现较复杂的功能,运用EDA 软件可方便的在电脑上实现设计与仿真。本设计基于FPGA 的出租车计费器主要由Altera 公司的ACEX 系列芯片,以及一些外部电路组成。使用软件quartus和超高速硬件描述语言VHDL 来实现LCD 显示(包括时钟、车速、等待时间、行驶路程、总费用、开始计费和停止、参数设定菜单以及营运额统计显示切换)、计价标准灵活设定、按白天深夜不同计价标准自动计费、模拟车轮驱动等功能。FPGA 是电子设计领域中最具活力和发展前途的一项技术,未来必定会取代部分落伍的数字器件。