【文章內(nèi)容簡介】 28=15相當(dāng)于計費模塊加了15個一角；路程超過輸出out（clk_in2），由clk_15控制，420/15=28相當(dāng)于計費模塊加了28個一角?！?計費模塊本模塊根據(jù)輸入的clk2信號變化，調(diào)節(jié)費用的計數(shù)，c0、ccc3表示費用輸出部分的角、元、十元、百元的輸出。如圖411及圖412。圖411 計費模塊的元件原理圖圖412 計費模塊的仿真電路圖圖413 功能級仿真結(jié)果由圖413中可以看出，c3c2c1c0的初始值為0080，即起步價為8元。隨著clk的高電平的到來，cccc0逐級進行加法計數(shù)，當(dāng)c0計數(shù)到九時，產(chǎn)生進位，c1加一；當(dāng)c1計數(shù)到九時，產(chǎn)生進位，c2加一；當(dāng)c2計數(shù)到九時，產(chǎn)生進位，c3加一。 數(shù)碼模塊數(shù)碼模塊由模八計數(shù)器模塊如圖41片選模塊如圖415和數(shù)碼顯示模塊如圖416組成。本次設(shè)計采用的是共陰數(shù)碼管來作為實驗的顯示模塊，低電平有效，而且是利用動態(tài)顯示的過程。數(shù)碼管顯示模塊的功能是用來顯示輸入的行駛里程和總計費用。為了使七段數(shù)碼管能夠顯示出所要表示的數(shù)值，需要采用譯碼器將所要表示的數(shù)值譯碼成數(shù)碼管所需要的驅(qū)動信號。原理圖如圖418所示。圖414 模八計數(shù)器模塊元件原理圖圖415 片選模塊理圖圖416數(shù)碼顯示模塊元件原理圖圖417 測試寫入固定值模塊圖418 數(shù)碼模塊測試仿真電路圖圖419 功能級仿真結(jié)果由圖419可見，隨著clk上升沿的到來，qt就會加1，scan，seg也會隨著qt輸入的值相應(yīng)變化，即在車行駛過程中，根據(jù)所行駛的路程，所得的費用，經(jīng)過譯碼分別在相應(yīng)的數(shù)碼管上顯示相應(yīng)的數(shù)值。以第一個周期為例：當(dāng)qt為0時，scan輸出為7F，即點亮左起第一個數(shù)碼管，seg輸出為70，即該數(shù)碼管上顯示7；隨著clk第一個上升沿的到來，qt變?yōu)?，scan輸出為BF，即點亮左起第二個數(shù)碼管，seg輸出為5F，即該數(shù)碼管上顯示6；隨著clk第二個上升沿的到來，qt變?yōu)?，scan輸出為DF，即點亮左起第三個數(shù)碼管，seg輸出為5B，即該數(shù)碼管上顯示5；隨著clk第四個上升沿的到來，qt變?yōu)?，scan輸出為EF，即點亮左起第三個數(shù)碼管，seg輸出為33，即該數(shù)碼管上顯示4；隨著clk第五個上升沿的到來，qt變?yōu)?，scan輸出為F7，即點亮左起第二個數(shù)碼管，seg輸出為30，即該數(shù)碼管上顯示1；隨著clk第六個上升沿的到來，qt變?yōu)?，scan輸出為FB，即點亮左起第六個數(shù)碼管，seg輸出為7E，即該數(shù)碼管上顯示0；隨著clk第七個上升沿的到來，qt變?yōu)?，scan輸出為FD，即點亮左起第七個數(shù)碼管，seg輸出為79，即該數(shù)碼管上顯示3；隨著clk第八個上升沿的到來，qt變?yōu)?，scan輸出為FE，即點亮左起第八個數(shù)碼管，seg輸出為6D，即該數(shù)碼管上顯示2。5 總體仿真 在QuartusII中基本完成所有底層設(shè)計文件的編輯后，就開始編輯設(shè)計頂層設(shè)計文件。上面的源程序產(chǎn)生了對應(yīng)的模塊框圖，將上述各個模塊框圖組合成頂層原理圖51：圖51 頂層原理圖圖52 3KM以內(nèi)的仿真結(jié)果 圖53 3KM以外的仿真結(jié)果對頂層原理圖仿真得到圖52，圖53，分析圖52可知：位選scan：7F——對應(yīng)數(shù)碼管段碼seg：7E，說明數(shù)碼管上顯示0；即fei0是0；位選scan：BF——對應(yīng)數(shù)碼管段碼seg：7F，說明數(shù)碼管上顯示8；即fei1是8；位選scan：DF、EF、FFB、FD、FE——對應(yīng)數(shù)碼管段碼seg：7E，說明數(shù)碼管上顯示0；即fei2是0；fei3是0；t0、tmile0、mile1都是0，這便可得到起步價8元。圖中scan從7F到下一個7F之間是一段，7F、BF、DF、EF、FFB、FD、FE分別是選中從左到右依次8片數(shù)碼管來分別顯示fei0，fei1，fei2，fei3，t0，t1，mile0，mile1，scan垂直對應(yīng)下面一行seg，再根據(jù)seg段碼來判斷顯示的是0—9里的哪個數(shù)。（具體對照表見附錄一）由此可見，出租車計費器可以實現(xiàn)預(yù)計目標(biāo)：（1），當(dāng)里程小于3km時，按起步價費用8元計算；（如圖52）（2）；等待累計時間超過2分鐘。只是上面仿真等待（stop）時間設(shè)置較短，所以計費中沒有對等待時間的計費。圖53所示，當(dāng)行駛了11公里時，費用=8+（113）*=，（存在一定的誤差）。6 設(shè)計總結(jié) 設(shè)計結(jié)果本設(shè)計采用硬件描述語言按自頂向下的方法，將一個大的系統(tǒng)分成幾個相對獨立的模塊分別設(shè)計，仿真，最后再整體仿真。實現(xiàn)了出租車計費器的一般功能，如計里程，計費，以及費用，時間和里程的顯示功能，基本上達到了這次畢業(yè)設(shè)計的基本要求。根據(jù)論文的要求進行設(shè)計工作，具體實現(xiàn)了如下功能：（1）里程的計算，通過傳感器測出輪子是否有運動，如果在一定的時間內(nèi)運動了，則記錄輪子的轉(zhuǎn)圈數(shù)，從而自動計算出輪子轉(zhuǎn)動的圈數(shù)的長度，由此計算出出租車行駛的距離。（2）費用的計算，當(dāng)里程小于3km時，按起價費用計算；；等待累計時間超過2分鐘，；（3）里程，即汽車行駛里程，用兩位數(shù)字顯示，顯示方式為“XX”,單位為km。等候時間，用兩位數(shù)字顯示，顯示方式為“XX”。 費用=8+（里程3）*+（等候時間2）*，單位：元；費用顯示用四位數(shù)字顯示，顯示方式為“”，單價為元。 不足之處沒有實現(xiàn)對等候時間（定義是當(dāng)汽車行駛速度小于或等于12km/h時為“等候”）控制。 致謝時光轉(zhuǎn)眼即逝，為期一個學(xué)期的畢業(yè)論文也已接近尾聲，我四年的大學(xué)生活也即將畫上一個句號?；叵脒@段求學(xué)路，時而喜悅，時而惆悵。在美麗的校園里，原本天真幼稚的我如今已蛻變成一個睿智、沉穩(wěn)的青年，感謝命運的安排，讓我有幸結(jié)識了許多良師益友?！帮嬈淞鲿r思其源，成吾學(xué)時念吾師”。至此論文完成之際，謹(jǐn)向我尊敬的指導(dǎo)老師倪小琦致以誠摯的謝意和崇高的敬意。從選題、定題、撰寫開題報告，到論文至今的初步定稿，倪老師始終認(rèn)真負(fù)責(zé)，督促指導(dǎo)，使我能夠按時完成任務(wù)。倪老師給予我充分的時間支配權(quán)利，讓我有充足的時間處理好工作和畢業(yè)設(shè)計的雙重任務(wù)。再加上通過網(wǎng)絡(luò)查詢資料，我對出租車計費系統(tǒng)的研究有了深入的了解，不僅豐富了自己的專業(yè)知識，更重要的是大大提高了利用已有的知識分析、解決問題的能力，培養(yǎng)了對待科學(xué)研究的正確態(tài)度，這些都是走向社會的寶貴財富。其次要感謝我的班主任韓婷婷老師和大學(xué)四年給我們授課的所有老師，是他們的悉心教導(dǎo)和精心栽培，讓我掌握了很多專業(yè)知識，為將來的工作打下了良好的基礎(chǔ)。還要感謝我的父母，給予我生命并給與我接受教育的機會，他們給我生活的關(guān)懷和精神上的鼓勵是我學(xué)習(xí)的動力。最后，感謝我的同學(xué)和朋友們，謝謝他們陪伴我成長，給我鼓勵和幫助。在論文即將完成之際,我的心情無法平靜,從開始進入課題到論文的順利完成,有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助,在這里請接受我誠摯的謝意！參考文獻[1] 李洪偉等. 基于QuartusII的FPGA/，2006：15~31。[2] 百度文庫[3] 姜立東. 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VHDL硬件描述語言與數(shù)字邏輯電路設(shè)計. 西安電子科技大學(xué)出版社，1999：201~223。附錄附錄一：對照表模8計數(shù)器輸出qout[3..0]接的是片選模塊qo[3..0]，從片選模塊VHDL程序即附錄七來看，（1）當(dāng)qo輸出0000時，輸出fei0，即費用的角位；（2）當(dāng)qo輸出0001時，輸出fei1，即費用的元位；（3）當(dāng)qo輸出0010時，輸出fei2，即費用的十元位；（4）當(dāng)qo輸出0011時，輸出fei3，即費用的百元位；（5）當(dāng)qo輸出0100時，輸出t0，即時間的個位；（6）當(dāng)qo輸出0101時，輸出t1，即費用的十位；（7）當(dāng)qo輸出0110時，輸出mile0，即時間的個位；（8）當(dāng)qo輸出0111時，輸出mile1，即時間的十位。模8計數(shù)器輸出qout[3..0]接的是數(shù)碼模塊qt[3..0]，從數(shù)碼模塊VHDL程序即附錄八來看，（1）當(dāng)qt輸出（01111111）時，scan為7F，選中左起第一片數(shù)碼管；（2）當(dāng)qt輸出（10111111）時，scan為BF，選中左起第二片數(shù)碼管；（3）當(dāng)qt輸出（11011111）時，scan為DF，選中左起第三片數(shù)碼管