【正文】 6 出租車計(jì)價(jià)器系統(tǒng)的VHDL程序設(shè)計(jì) 模塊劃分根據(jù)出租車計(jì)價(jià)器系統(tǒng)框圖劃分為4大模塊：計(jì)費(fèi)和路程計(jì)算模塊，片選模塊，小數(shù)點(diǎn)控制模塊和七段譯碼顯示模塊。計(jì)費(fèi)和路程計(jì)算模塊片選模塊小數(shù)點(diǎn)控制模塊七段譯碼顯示模塊上面模塊圖中模塊JIFEI1015即計(jì)費(fèi)和路程計(jì)算模塊；模塊SEL為片選模塊，產(chǎn)生數(shù)碼管的片選信號(hào)；模塊xxx1對(duì)應(yīng)于數(shù)碼管的片選信號(hào)，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)送出，同時(shí)將車費(fèi)和路程顯示出來(lái)；模塊SEG即七段譯碼模塊，進(jìn)行譯碼；模塊DP即小數(shù)點(diǎn)控制模塊，使得xxx1模塊中的A3和B3輸出數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管譯碼的小數(shù)點(diǎn)位顯示。 計(jì)費(fèi)和路程計(jì)算模塊 計(jì)費(fèi)計(jì)程模快： 根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)CLK，計(jì)算乘客上車后所行駛的里程數(shù)，CLK一個(gè)上升沿，對(duì)應(yīng)的計(jì)程模塊實(shí)現(xiàn)一次計(jì)算，然后判斷里程是否大于三公里，進(jìn)行計(jì)費(fèi)計(jì)算。為了清楚地能在數(shù)碼管上看出來(lái)，本設(shè)計(jì)一個(gè)1khz時(shí)鐘上升沿。Cn=0Cn=1時(shí)鐘上升沿路程計(jì)數(shù)小于3大于3計(jì)費(fèi)8元不變?cè)谟?jì)費(fèi)8元基礎(chǔ)上，每公里2元計(jì)程計(jì)費(fèi)主要計(jì)算程序如下：if lc=75 then lc=0。 if qb=9 then qb=0000。qc=qc+1。 else qb=qb+1。end if。 else lc=lc+25。 end if。 if qb2 then if cf=50 then cf=0。 if pb=9 then pb=0000。pc=pc+1。 else pb=pb+1。end if。 else cf=cf+50。 end if。 片選模塊該模塊很簡(jiǎn)單，需要一個(gè)比較的時(shí)鐘輸入，輸出片選信號(hào)。當(dāng)CLK上升沿時(shí)，輸出信號(hào)A便開(kāi)始進(jìn)行相加計(jì)數(shù)。 小數(shù)點(diǎn)控制模塊 該模塊輸入的是片選信號(hào)，輸出信號(hào)POUT，輸出信號(hào)只能為0或1，輸出連接在實(shí)驗(yàn)箱數(shù)碼管小數(shù)點(diǎn)控制端，當(dāng)POUT為1時(shí)，顯示小數(shù)點(diǎn)，否則不顯示小數(shù)點(diǎn)。 七段譯碼顯示模塊輸入端口C為片選信號(hào)，當(dāng)C為“000”時(shí)，輸出信號(hào)為A1；當(dāng)C為“001”時(shí)，輸出信號(hào)為A2；當(dāng)C為“010”時(shí)，輸出信號(hào)為A3；當(dāng)C為“011”時(shí)，輸出信號(hào)為A4；當(dāng)C為“100”時(shí)，輸出信號(hào)為B1；當(dāng)C為“101”時(shí)，輸出信號(hào)為B2；當(dāng)C為“110”時(shí)，輸出信號(hào)為B3；當(dāng)C為“111”時(shí)，輸出信號(hào)為B4；計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)計(jì)程數(shù)據(jù)七段譯碼顯示選擇模塊片選信號(hào)主要程序：begin b:=c。 case b is when000=d=a1。 when001=d=a2。 when010=d=a3。 when011=d=a4。 when100=d=b1。 when101=d=b2。 when110=d=b3。 when111=d=b4。 when others=null。 end case。case segin iswhen 0000 = seg = 0111111。when 0001 = seg = 0000110。when 0010 = seg = 1011011。when 0011 = seg = 1001111。when 0100 = seg = 1100110。 when 0101 = seg = 1101101。when 0110 = seg = 1111101。 when 0111 = seg = 0000111。when 1000 = seg = 1111111。when 1001 = seg = 1101111。when others = seg = 0000000。end case。7 出租車計(jì)價(jià)器系統(tǒng)的仿真結(jié)果及分析 仿真實(shí)驗(yàn)步驟 設(shè)計(jì)文件完成之后，編譯成功保存，然后進(jìn)行仿真。 仿真步驟：（1）建立波形文件（也稱模擬器通道文件SCF），從菜單“FILE”中選擇“New”打開(kāi)新建文件類型對(duì)話框，； （2）在波形編輯器窗口的Name下空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，出現(xiàn)浮動(dòng)菜單，選擇“Enter Nodes form SNF”可打開(kāi)“從SNF文件輸入觀測(cè)節(jié)點(diǎn)”；（3）建立輸入波形，輸入端可有對(duì)應(yīng)的菜單選項(xiàng)和工具條，輸入需要的波形，保存后模擬進(jìn)行檢查；（4）模擬通過(guò)后就可將設(shè)計(jì)結(jié)果編程下載到目標(biāo)器件中，為使設(shè)計(jì)符合用戶要求，將有自己進(jìn)行目標(biāo)器件選擇和管腳鎖定。 仿真波形圖分析輸入輸出信號(hào)解釋說(shuō)明：輸入信號(hào)：CLK， 系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)，頻率1HZ； START，啟動(dòng)信號(hào)，當(dāng)START=1時(shí)，出租車啟動(dòng)，計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)；否則計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)； STOP，復(fù)位信號(hào)，當(dāng)STOP=1時(shí)，計(jì)程計(jì)數(shù)器清0，計(jì)費(fèi)計(jì)程器賦值8元；當(dāng)STOP=0時(shí)，計(jì)數(shù)器可以開(kāi)始計(jì)數(shù)（還得看START）； CLK1,系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)，用于產(chǎn)生片選信號(hào)，頻率1MHZ；輸出信號(hào)：A0，A1,A2,片選信號(hào)的輸出，用于連接實(shí)驗(yàn)向上的74LS138芯片的管腳，在實(shí)驗(yàn)鎖管腳步驟中確定。起到控制數(shù)碼管顯示的作用。 SEG0,SEG1,SEG2,SEG3,SEG4,SEG5,SEG6,用于數(shù)碼管顯示。 Dpout，用于控制小數(shù)點(diǎn)，與實(shí)驗(yàn)箱上數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)端H相連。 當(dāng)START始終為1，而剛開(kāi)始STOP為1，后來(lái)為0，系統(tǒng)開(kāi)始計(jì)數(shù)。而片選信號(hào)不受stop控制，連續(xù)不斷輸出。仿真圖中因?yàn)閏lk1時(shí)鐘頻率不能選用太大，而實(shí)際中確實(shí)很大，所以結(jié)果在仿真圖中現(xiàn)實(shí)的不是很明顯。同時(shí)數(shù)碼管在仿真圖中只能一位位顯示路程和費(fèi)用，在宏觀上看同樣也不是很明顯。但是在實(shí)驗(yàn)箱數(shù)碼管上很明顯能顯示如下結(jié)果：START為1，stop為0，路程開(kāi)始計(jì)數(shù)，，費(fèi)用開(kāi)始變化，總的來(lái)說(shuō)是每公里增加2元；當(dāng)start為0是，數(shù)碼管數(shù)字停止變化，當(dāng)stop為1時(shí)，路程變0。綜上所述，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)符合題目設(shè)計(jì)要求。管腳鎖定信號(hào)名管腳號(hào)對(duì)應(yīng)器件信號(hào)名管腳名對(duì)應(yīng)器件START45撥位開(kāi)關(guān)K1SEG010液晶數(shù)碼管SM1STOP46撥位開(kāi)關(guān)K2SEG111液晶數(shù)碼管SM2A0774LS138芯片SEG212液晶數(shù)碼管SM3A1874LS138芯片SEG313液晶數(shù)碼管SM4A2974LS138芯片SEG414液晶數(shù)碼管SM5CLK79時(shí)鐘信號(hào)GCLK1SEG515液晶數(shù)碼管SM6CLK1183時(shí)鐘信號(hào)GCLK2SEG616液晶數(shù)碼管SM7DPOUT17液晶數(shù)碼管SM8結(jié) 束 語(yǔ)本次設(shè)計(jì)中所做的工作：采用VHDL硬件描述語(yǔ)言,通過(guò)MAX+PLUSⅡ開(kāi)發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)了出租車計(jì)價(jià)器系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)編譯仿真基本無(wú)誤，在本次設(shè)計(jì)中我主要做了以下工作：一、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，對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)工作有個(gè)大概的框架掌握。二、學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)所用的MAX+PLUS2軟件，做到熟練掌握軟件的各種輸入功能仿真功能。三、學(xué)習(xí)VHDL硬件描述語(yǔ)言，做到能讀懂VHDL程序，并做到能根據(jù)需要改動(dòng)程序。五、用軟件對(duì)程序進(jìn)行編譯和仿真，觀察波形，基本符合要求，準(zhǔn)備硬件下載工作。六、在實(shí)驗(yàn)室把程序下到實(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)。七、準(zhǔn)備材料，搜集數(shù)據(jù)，撰寫(xiě)論文。問(wèn)題分析與展望因?yàn)樽约旱膶I(yè)知識(shí)有限,以及時(shí)間上的原因，在本次設(shè)計(jì)中還存在很多不足，:一、因?yàn)橘Y料有限，對(duì)目前計(jì)費(fèi)系統(tǒng)中的方法及具體應(yīng)用的調(diào)研不夠，感覺(jué)整個(gè)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的功能不是很強(qiáng)，雖然是實(shí)現(xiàn)了基本的計(jì)費(fèi)和計(jì)程，但是很多問(wèn)題并沒(méi)有解決，例如本次實(shí)驗(yàn)只是實(shí)現(xiàn)了一種車速的計(jì)費(fèi)（雖然時(shí)鐘改變可以改變車速）。如果要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活中出租車的各種速度檔位，紅綠燈停車，堵車按時(shí)計(jì)費(fèi)還是有一定的難度。二、因?yàn)閆Y11EDA13BE實(shí)驗(yàn)箱的性能并不是很穩(wěn)定，這在設(shè)計(jì)中帶來(lái)了一些問(wèn)題，因?yàn)樵谶\(yùn)行過(guò)程中，同步問(wèn)題是首要的也是關(guān)鍵的問(wèn)題，在內(nèi)部的不穩(wěn)定噪聲可能造成加法器相加的時(shí)序不一致將導(dǎo)致正確信號(hào)輸出的錯(cuò)誤。當(dāng)然,還有一些不足及待改進(jìn)之處,希望老師給予批評(píng)指教。參 考 文 獻(xiàn)[1] 候伯亨,［M］.西安：西安電子科技大學(xué)出版社,1999[2] 張昌凡，［M］.廣州：華南理工大學(xué)出版社,2001[3] 曾繁泰,［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2001[4] 潘松，［M］.成都：電子科技大學(xué)出版社,2000[5] 高健, 沈慶宏, 高敦堂. 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P110~136.致 謝 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，得到了很多人的幫助。首先要感謝我的指導(dǎo)老師，在課程設(shè)計(jì)上給予我的知道，提供給我的支持和幫助，特別是幫助我解決了我半個(gè)多月來(lái)一直沒(méi)有循環(huán)出來(lái)的計(jì)費(fèi)循環(huán)程序，這是我能順利完成這次報(bào)告的主要原因，讓我能把系統(tǒng)做得更加完善。在此期間，我不僅學(xué)到了許多新知識(shí)，而且也開(kāi)闊了視野，提高了自己的設(shè)計(jì)能力。其次，我要感謝幫助過(guò)我的同學(xué)們，他們也為我解決了不少難題，同時(shí)也感謝學(xué)院為我提供了良好的做畢業(yè)設(shè)計(jì)的環(huán)境。最后再一次感謝所有在設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過(guò)我的良師益友和同學(xué)