【正文】 用做輸入時，應先將輸出鎖存器置 1．在編程／校驗時． P3口接收某些控制信號。 P2 口也可作普通 I／ O 口使用。在編程和校驗時，可用做輸入低 8 位地址。在編程時， P0 口可用于接收指令代碼宇節(jié)；在程序校驗時， P0 口可輸出指令字節(jié)（這時需要加外部上拉電阻）。 它的主要特性是： 片內含有 32 KB 的 Flash 程序存儲器，擦寫周期為 1000 次 。每當 CPU 將 8 位值存入堆棧時，我們稱之為 PUSH（推入），這時 SP 值會增加 1，反之堆棧中取回 8 位值時，則稱之為 POP（提回），此時 SP 值會減少 1。 串行輸出入緩沖寄存器（ SBUF,Serial Buffer）： 所有待送出或剛進入的串行數(shù)據(jù)值都存放在此寄存器中， 8051 的串行通信是非常簡單的，只要一設置完通信協(xié)議后，再執(zhí)行一個 MOVSBUF， A 指令，就可立即將并行數(shù)據(jù)值轉化成串行數(shù)據(jù)送到外部。 Intel公司建議程序的執(zhí)行盡量以 Acc 為主。 控制總線（ Bus Control）： 當程序的空間超出 MSC— 51 系列內存程序空間的限制時，會通過本單元的控制線路向外部送出地址線信號和控制信號，同時當程序執(zhí)行 MOVX DPTR， A 指令時，代表對外部數(shù)據(jù)內存做寫入的運行，此時也要靠本單元送出必要的控制信號，才能達成外部 READ 與 WRITE 的運行請求。在 8051 系統(tǒng)中特地將程序區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)分隔開，兩者最大的差異是后者可以讀取和寫入，簡而言之， PROGRA MMEMORY 就是 ROM， DATA MEMORY 則是 RAM。 8051 系列的 CPU 提供 128 個字節(jié)可讀寫的數(shù)據(jù)存儲單元， 52 系列的 CPU 則提供 256 個字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲單元，這個數(shù)據(jù)區(qū)域中有一段區(qū)域 16 個字節(jié)共 128 位是可以進行位尋址的， MCS— 51 系列 的 CPU 有相當強的位處理指令，可以妥善且有效地運用該數(shù)據(jù)存儲器，使用方法將在 8051 的指令說明中再詳述。 7 O pt oi s ol a t or 1U11KR111KR2+5光電傳感器+5Text74 H C 14I O B 2 or I O B 3 圖 32 光電檢測電路 用一張貼有黑色膠帶的白紙 ,讓光電傳感器離紙不到 5cm 的平面上與膠帶垂直經(jīng)過 ,看計數(shù)是否與所經(jīng)過的的膠帶數(shù)目相等 ,若多次測試都 是吻合的 ,則此光電傳感器良好 . 單片機 單片機既是一個微型的計算機，它具有組成計算機系統(tǒng)的三個要素： CPU、內存與I/O。 從而實現(xiàn)對黑白線條的檢測。它們共同的特點是響應速度快，易于實現(xiàn)非接觸測量，非常適于與計算機接口。當 DDBZ=1 且 XDBZ=0時，按 1 元 /5 分鐘，即 20 分 /分鐘計費；當 DDBZ=0 且 XDBZ=1 時，按 20 元 /小時，即33 分 /分鐘計費。該模塊的 VHDL 程序是通過一個多層嵌套的加法進程來完成等待計時的。當 SDBZ=1 時，表示在 06： 00～ 23： 00 時段，其單價 SD1 為 元 /㎞；當 SDBZ=0 時，表示其他時段，其單價 SD2 為 元 /㎞。該模塊的 VHDL 程序設計可分為兩個進程：里程計算及標志產(chǎn)生進程，產(chǎn)生計費信號進程。該模塊的 VHDL 程序設計可分為5 三個進程： 60S 周期性跳變信號產(chǎn)生進程，每分鐘行駛距離計算進程，等待標志判別進程。 時鐘及顯示 當出租車在通常 運行狀態(tài)下，應能顯示當前的時間，在汽車熄火的情況下，時鐘必須正常運行，但是可以不顯示時鐘 . 計費開始提示 當出租車載上乘客并起步后，將空車指示牌扳倒時，空車指示牌里的指示燈熄滅，并有語音或燈光提示信號 ，如圖 22： 傳 感 器時 鐘 信 號D I S P L A YP 3 . 0 P 3 . 1P 0P 2 . 2 P 2 . 0P 2 . 3P 2 . 7P 2 . 4P 2 . 5P 2 . 6R E S E TP 1 . 0 P 1 . 5M C UX D B ZD D B ZL C B ZS T A R TS D B ZS E LD A T A復 位F P G A83W C L KS C L K顯 示 切 換確 定修 改啟 動 空 車 牌 圖 22 總體原理框圖 功能模塊設計 根據(jù)系統(tǒng)的設計要求，將整個測控 FPGA 系統(tǒng) CZJFXT 分為七個模塊，它們分別是：分頻器模塊 FPQ，等待判別模塊 DDPB，里程計算模塊 LCJS，里程計費模塊 LCJF，等待計時模塊 DDJS，等待計費模塊 DDJF，輸出數(shù)據(jù)選擇模塊 SCXZ。在等候時間大于 1 小時的情況下，可以不顯示等候時間，但必須對等候時間進行統(tǒng)計計算。顯示器采用 LED 數(shù)碼管?？梢娬莆樟嗽撓到y(tǒng)的設計和分析可實現(xiàn)對電子專業(yè)知識的具體應用，增強理論聯(lián)系實際的能力?？纱蛴≤囍骺偁I業(yè)額信息。第一部分為緒論 ,第二部分為方案論證，第三部分為系統(tǒng)設計，第四部分是硬件及軟件實現(xiàn)，第五部分系統(tǒng)檢測及分析，第六部分是結論， 第七部分是附錄 ,第八部分是參考文獻，第九部分是致謝 . 目前，普遍的出租車計費器僅僅具有時鐘，起步價，里程計費，等待計費及顯示幾個功能。因此，設計出符合人們普遍要求及放心的產(chǎn)品 具有重要的意義。單片機 MCU 除了完成鍵盤掃描，顯示控制外，還通過 P0 口與 FPGA進行數(shù)據(jù)交換，并向測控 FPGA 芯片發(fā)出有關控制信號。 Liaoning Normal University （ 屆） 本科生畢業(yè)論文 ( 設計 ) 題 目： 基于單片機和 FPGA 的出租車計費系統(tǒng) 學 院： 遼寧師范大學 專 業(yè)： 電子信息工程 學 號： 學生姓名： 指導教師： 年 月 目錄 摘要 ...................................................................... 1 Abstract .................................................................. 2 1緒論 .................................................................... 3 2系統(tǒng)設計 ................................................................ 3 系統(tǒng)組成 ........................................................... 3 計費及顯示 ..................................................... 3 時鐘及顯示 ...................................................... 4 計費開始提示 .................................................... 4 功能模塊設計 ....................................................... 4 3硬件及軟件實現(xiàn) .......................................................... 5 傳感器 .............................................................. 5 光電傳感器電路設計 ............................................. 5 車輪光電開關檢測電路 ............................................ 6 單片機 ............................................................. 7 8051 單片機功能方塊圖 .......................................... 7 AT89S51 單片機簡介 ............................................ 10 AT89S5l 與 51 系列單片機相比具有如下特點 ....................... 10 89S51 的內部框圖 .............................................. 11 中斷控制 ...................................................... 13 單片機控制程序設計 ............................................ 14 單片機匯編語言源程序 .......................................... 18 顯示及按鍵控制系統(tǒng) ................................................. 30 LED 數(shù)碼管 .................................................... 30 數(shù)據(jù)顯示電路的設計 ............................................ 31 4系統(tǒng)檢測及分析 ......................................................... 32 系統(tǒng)仿真 /硬件驗證 ................................................. 32 系統(tǒng)的調試方法 ................................................ 32 系統(tǒng)的硬件驗證 ................................................ 32 設計技巧分析 ....................................................... 33 謝辭 ..................................................................... 36 參考文獻： ............................................................... 37 1 摘要 本系統(tǒng)電源電壓為 +16V，速度傳感器具有汽車每運行 1 ㎞提供 1000 個脈沖信號的特性。本設計方案利用單片機和 FPGA的結合，發(fā)揮它們各自的長處，分工清晰，實際使用和操作符合大眾邏輯，容易被人接受。同時，設計該系統(tǒng)所應用的知識涉及范圍廣，通過設計可以牢固掌握所學理論知識，對電子信息工程專業(yè)的就業(yè)方向有初步認識，將理論與實際有機聯(lián)系起來。其發(fā)展前景是可觀的，將來的產(chǎn)品除具有這些功能外，另外還可增加如下功能：防作弊功能， IC 卡付費：顧客能在制定點購買一定額度的“顧客 IC 卡”，乘車后可用IC 卡付帳，付帳是否成功有相應的提示。語音播報：當乘客上車時， 可自動問候乘客，當?shù)竭_目的地，自動播報乘車費用并禮貌再見，表達希望下次乘坐的意思。除此以外，所涉及的知識面也聯(lián)系到現(xiàn)實生活中很多相關電子產(chǎn)品，也將對其他電子產(chǎn)品有一定理論基礎。具體功能要求如 圖 21： 速 度 傳 感 器電 路 主 板汽 車 電 瓶+ 9 ～ + 1 6 VV空 車 指 示 牌顯 示 器L E D / L C D/D C / D C( + 5 V ) 圖 21 系統(tǒng)方框圖 計費及顯示 ①里程，即汽車行程里程，用四位數(shù)字顯示，顯示方式為“ ”，單位為㎞，精確到 ㎞。 ④等候單價，等候單價有兩種情況：在等候時間小于 1 小時的情況下，等候單價為1 元每 5 分鐘；在等候時間大于 1 小時的情 況下，等候單價為 20 元每小時。 分頻器模塊 FPQ：將外部時鐘信號 SCLK（設計時假設為 1024HZ）經(jīng)過適當分頻后，產(chǎn)生 1HZ 的系統(tǒng)工作用基準時鐘信號 CLK1HZ，供給系統(tǒng)中的有關模塊計時用。等待標志判別進程就是比較每分鐘 WCLK 脈沖個數(shù)與等待狀態(tài) WCLK 脈沖臨界個數(shù) 200 的大小，從而確定 DDBZ 的賦值。產(chǎn)生計費信號進程就是每行駛10 百米（即 1 ㎞） JFBZ 由低電平 0 變?yōu)?1，經(jīng)過一個系統(tǒng)時鐘周期后 JFBZ 又回復到低電平 0，里程計費模塊 LCJF 就是在 JFBZ脈沖信號的上 升沿到來時進行計費的加法操作。如果 LCBZ=1，說明行駛距離超過 2 ㎞，里程計費啟動；如果 LCBZ=0，說