【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 20 公里是臨界值，在此以后，計(jì)費(fèi)以 元累加，需要對(duì)計(jì)數(shù)進(jìn)行討論，因?yàn)閭€(gè)位為 8 或 9 都可能導(dǎo)致進(jìn)位。等候時(shí)間累計(jì) 1 分鐘，則每分鐘折算 1 公里里程價(jià)，所以，等候和行駛都可使計(jì)費(fèi)增加。為此，設(shè)計(jì) 2 個(gè)時(shí)鐘脈沖，公里脈沖和等候脈沖，根據(jù)汽車(chē)行駛還是等候選擇計(jì)費(fèi)脈沖。 描述計(jì)費(fèi)模塊的 VHDL 程序見(jiàn)附錄。 模塊 display:display_control 圖 4 顯示模塊 顯示模塊用來(lái)將計(jì)費(fèi)模塊輸出譯碼，然后輪流掃描數(shù)碼管。如圖 5，出租車(chē)巢湖學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 7 計(jì)費(fèi)器共有 8 個(gè)數(shù)碼管，帶一個(gè)使能端，高電平有效。 abcdefghh g f e d c b a8 7 6 5 4 3 2 1 圖 5 七段數(shù)碼管與向量元素對(duì)應(yīng) 表 1 七段數(shù)碼管段位碼 十進(jìn)制數(shù) 字 段位碼 0 00111111 1 00000110 2 01011011 3 01100111 4 01100110 5 01101101 6 01111101 7 00100111 8 01111111 9 01101111 滅 00000000 描述顯示模塊的 VHDL 程序見(jiàn)附錄。 4 出租車(chē)計(jì)費(fèi)器系統(tǒng)仿真及分析 頂層實(shí)體的仿真波形 圖 6 系統(tǒng)頂層實(shí)體仿真波形圖之一 出租車(chē)計(jì)費(fèi)器的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 8 圖 7 系統(tǒng)頂層實(shí)體仿真波形圖之二 由圖 7 可知 001(表示 c1)對(duì)應(yīng) 11101111(表示 9.)， 100(表示 k0)對(duì)應(yīng)01100110(表示 4)，其余均對(duì)應(yīng) 00111111(表示 0)，即顯示為行駛 4 公里，費(fèi)用為 元。 計(jì)費(fèi)模塊的仿真波形 圖 8(a) 圖 8(b) 巢湖學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 9 圖 8(c) 圖 8 均為計(jì)費(fèi)模塊的仿真波形圖， 由圖 8(a)可看出汽車(chē)是單程行駛，圖 8(b)可看出汽車(chē)在中途暫停了一段時(shí)間，在圖 8(c)中可直觀地看出汽車(chē)行駛了 75 公里，等候時(shí)間為 4 分鐘，應(yīng)付的費(fèi)用為 元。 顯示模塊的仿真波形 圖 9 顯示模塊仿真波形圖 將計(jì)費(fèi)模塊輸出譯碼，然后輪流掃描數(shù)碼管，顯 示各個(gè)數(shù)據(jù)，等候時(shí)間 4 分鐘，里程 75 公里，計(jì)費(fèi) 元。 管腳鎖定 在驗(yàn)證出租車(chē)計(jì)費(fèi)器系統(tǒng)的功能之前，需要清楚實(shí)驗(yàn)箱與各個(gè)信號(hào)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，參照資料得出本設(shè)計(jì)中各引腳的對(duì)應(yīng)情況如下： 出租車(chē)計(jì)費(fèi)器的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 10 圖 10 管腳鎖定 管腳鎖定后將頂層文件下載到 EDA 實(shí)驗(yàn)箱芯片中，驗(yàn)證計(jì)費(fèi)器的功能。 顯示結(jié)果的幾種情況 圖 11 驗(yàn)證結(jié)果 1 圖 11 表示汽車(chē)行駛 21 公里，應(yīng)付費(fèi) 元，符合設(shè)計(jì)要求。 圖 12 驗(yàn)證結(jié)果 2 巢湖學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 11 圖 12 表示汽車(chē)行駛 25 公里，在行駛 20 公里之后的一段時(shí)間內(nèi)停留 4 分鐘，應(yīng)付費(fèi) 元，符合設(shè)計(jì)要求。 5 總結(jié) 本設(shè)計(jì)采用 VHDL 硬件描述語(yǔ)言 ,通過(guò) QuartusⅡ開(kāi)發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)了出租車(chē)計(jì)費(fèi)器系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)編譯仿真基本無(wú)誤，在此次設(shè)計(jì)中我主要做了以下工作： 1．對(duì)所選題目進(jìn)行仔細(xì)的審閱，理順?biāo)悸?，了解熟悉設(shè)計(jì)的基本思路，掌握整個(gè)設(shè)計(jì)工作的框架； 2．學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)所需要用到的 QuartusⅡ軟件，做到熟練掌握軟件的各種仿真功能； 3．學(xué)習(xí) VHDL 硬件描述語(yǔ)言，做到能讀懂 VHDL 程序，并能夠編寫(xiě)本設(shè)計(jì)所需要的程序； 4．用軟件對(duì)程序進(jìn)行編譯和仿真，觀察波形，符合設(shè)計(jì)的要求后，準(zhǔn)備硬件下載工作； 5．在實(shí)驗(yàn)室把程序下載到實(shí)驗(yàn)板上，經(jīng)過(guò)數(shù)碼管顯示結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求，完成整個(gè)設(shè)計(jì)工作部分的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。 出租車(chē)計(jì)費(fèi)器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)已經(jīng)全部完成，能夠按照預(yù)期的效果顯示等候時(shí)間、里程和車(chē)費(fèi)數(shù)目。車(chē)行駛或暫停按其各自的計(jì)費(fèi)規(guī)則進(jìn)行計(jì)費(fèi)，車(chē)費(fèi)總數(shù)為兩項(xiàng)之和，若停止則車(chē)費(fèi)清零，等待下一次計(jì)費(fèi)的開(kāi)始 [9]。在出租車(chē)計(jì)費(fèi)器系統(tǒng)的兩個(gè)模塊 —— 計(jì)費(fèi)模塊、顯示模塊中，計(jì)費(fèi)模塊是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的核心，里面又分為分頻、計(jì)時(shí)、公里計(jì)數(shù)、計(jì)費(fèi)等部分；顯示模塊將顯示等候時(shí)間，里程和費(fèi)用。各模塊成功編譯運(yùn)行后，再將它們組合到一起，完成完整的出租 車(chē)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [10]。 通過(guò)這次的論文設(shè)計(jì)，我對(duì) VHDL 編程語(yǔ)言有了更深層次的了解，對(duì) QuartusⅡ軟件的應(yīng)用更加的熟練，加強(qiáng)了我的動(dòng)手能力，使我在理論學(xué)習(xí)和編程練習(xí)方面都有了較大的收獲。 出租車(chē)計(jì)費(fèi)器的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 12 參考文獻(xiàn) [1] 李蓉 .基于 VHDL 語(yǔ)言的出租車(chē)自動(dòng)計(jì)費(fèi)器的設(shè)計(jì) [J].科技風(fēng)， 2020,24:4246 [2] 侯伯亨，顧新 .VHDL 硬件描述語(yǔ)言與數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì) (修訂版 )[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 2020:39 [3] 孟慶海，張洲 .VHDL 基礎(chǔ)及經(jīng)典實(shí)例開(kāi)發(fā) [M].西安：西安交通大學(xué)出版社，2020,4:15 [4] 王行，李衍 .EDA 技術(shù)入門(mén)與提高 [M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2020:1732 [5] 周彩寶等 .VHDL 語(yǔ)言及其應(yīng)用 [J].計(jì)算機(jī)工程， 1998,10:1720 [6] 孫冰等 .VHDL 在計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究 [J].價(jià)值工程 ,2020,30(27):5659 [7] 黃正瑾等編著 .CPLD 系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)入門(mén)與應(yīng)用 [M].北京 :電子工業(yè)出版社 ,2020:1323 [8] 劉愛(ài)榮等編著 . 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