eda課程設(shè)計--- 出租車計費器

1、<p>　　EDA技術(shù)課程設(shè)計報告</p><p>　　一、設(shè)計題目及要求：</p><p><b>　　出租車計費器</b></p><p>　?。?）具有行車里程計費、等待時間計費、起價三部分，最大顯示金額99.99元</p><p>　?。?）起價：三公里內(nèi)8元，等待時間超過10分鐘1元/10分鐘，行車里

2、程單價1元，價格數(shù)值可修改。</p><p><b>　　二、設(shè)計思路：</b></p><p>　　首先用分頻模塊產(chǎn)生三個分頻，一個用來計算等到時間超過10分鐘時的價格，一個用來計算行車里程超過三公里時的價格，還有一個用于計算等待時間以及行車里程。用計量模塊計算等待時間，若超過十分鐘，則使en1為1，否則為0，若行車里程超過3公里，則使en0為1，否則為0。用控制模

3、塊根據(jù)en1和en0的值選擇計費時鐘。用計費模塊進行計費。最后用顯示模塊進行8個數(shù)碼管的依次顯示。</p><p>　　三、各個模塊的具體實現(xiàn)：</p><p><b>　　分頻模塊思路：</b></p><p>　　輸入400HZ的時鐘，產(chǎn)生一個20分頻的時鐘（即20HZ）用來計算等待時間超過10分鐘時的0.1元/min；再產(chǎn)生一個2分頻的時

4、鐘（即200HZ）用來計算行車里程超過三公里時的1元/公里。最后產(chǎn)生一個1HZ的時鐘，用做幾個子模塊的時鐘。</p><p>　　1、分頻模塊的源程序：</p><p>　　library ieee;</p><p>　　use ieee.std_logic_1164.all;</p><p>　　use ieee.std_logic_ari

5、th.all;</p><p>　　use ieee.std_logic_unsigned.all;</p><p>　　entity fp is --分頻模塊</p><p><b>　　port(</b></p><p>　　clk_400:in std_logic;

6、 --輸入400HZ的時鐘</p><p>　　q2:out std_logic; --二分頻時鐘，用來計算里程超過3公里的價錢</p><p>　　q20:out std_logic; --二十分頻時鐘，用來計算等待時間超過10分鐘的價錢</p><p>　　q1:out std_logi

7、c); --幾個子模塊的時鐘</p><p><b>　　end fp;</b></p><p>　　architecture behav of fp is</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　process(clk_400)</

8、p><p>　　variable count2:integer range 0 to 199;</p><p>　　variable count20:integer range 0 to 19;</p><p>　　variable count1 :integer range 0 to 399;</p><p><b>　　begin&

9、lt;/b></p><p>　　if clk_400'event and clk_400='1' then --上升沿檢測</p><p>　　if count2=199 --產(chǎn)生2分頻的時鐘</p><p>　　then count2:=0

10、;q2<='1';</p><p>　　else count2:=count2+1;q2<='0';</p><p><b>　　end if;</b></p><p>　　if count20=19 --產(chǎn)生20分頻的時鐘</p&

11、gt;<p>　　then count20:=0;q20<='1';</p><p>　　else count20:=count20+1;q20<='0';</p><p><b>　　end if;</b></p><p>　　if count1=399

12、 --產(chǎn)生子模塊的時鐘</p><p>　　then count1:=0;q1<='1';</p><p>　　else count1:=count1+1;q1<='0';</p><p><b>　　end if;</b></p><p><

13、;b>　　end if;</b></p><p>　　end process;</p><p>　　end behav;</p><p>　　分頻模塊波形仿真圖：</p><p>　　clk_400是產(chǎn)生400HZ的脈沖，q1產(chǎn)生的是1HZ的脈沖，當?shù)却龝r用來累計等待時間，當行駛時用來累計行駛的路程；q2是一個兩分頻的脈沖，

14、產(chǎn)生200HZ的脈沖，相當于是1元，用來計算超出3公里時的價錢，每公里1一元；q20是一個20分頻的脈沖，產(chǎn)生的是20HZ的脈沖，相當于是0.1元，用來計算等待時間超過十分鐘時的價錢，每分鐘是0.1元。</p><p><b>　　分頻模塊封裝形式：</b></p><p><b>　　控制模塊思路：</b></p><p&g

15、t;　　如果en1為1，則表示等待時間超過10分鐘，選擇20分頻的時鐘，clk_20;如果en0等于1，表示行車里程超過3公里，選擇2分頻的時鐘，clk_2。</p><p>　　2、控制模塊的源程序：</p><p>　　library ieee;</p><p>　　use ieee.std_logic_1164.all;</p><p>

16、;　　use ieee.std_logic_unsigned.all;</p><p>　　use ieee.std_logic_arith.all;</p><p>　　entity kongzhi1 is</p><p><b>　　port(</b></p><p>　　en0,en1:in std_logic;

17、 </p><p>　　clk_in20:in std_logic;</p><p>　　clk_in2:in std_logic;</p><p>　　clk_out:out std_logic</p><p><b>　　);</b></p><p>　　e

18、nd kongzhi1;</p><p>　　architecture behave of kongzhi1 is</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　process(en0,en1)</p><p><b>　　begin</b></p><p&

19、gt;　　if en0='1' then --行車里程超過3公里，選擇2分頻時鐘</p><p>　　clk_out<=clk_in2;</p><p>　　elsif en1='1' then --等待時間超過10分鐘，選擇20分頻時鐘</

20、p><p>　　clk_out<=clk_in20;</p><p><b>　　end if;</b></p><p>　　end process;</p><p>　　end behave;</p><p>　　控制模塊的波形仿真圖：</p><p>　　en1=1,

21、選擇clk_20,表示0.1元/min;en0=1,選擇clk_2，表示1元/公里。</p><p>　　控制模塊的封裝形式：</p><p>　　3、計量模塊源程序：</p><p>　　library ieee;</p><p>　　use ieee.std_logic_1164.all;</p><p>　　us

22、e ieee.std_logic_arith.all;</p><p>　　use ieee.std_logic_unsigned.all;</p><p>　　entity count is</p><p><b>　　port(</b></p><p>　　start:in std_logic;

23、 --start為1表示有出租車接到顧客 </p><p>　　stop:in std_logic; --stop為1表示開始等待</p><p>　　q1:in std_logic; --時鐘</p><p>　　en1,en0:buffer std_logic; --選擇信號</p&g

24、t;<p>　　k1,k0:buffer std_logic_vector(3 downto 0); --里程數(shù)k0是個位，k1是十位</p><p>　　m0,m1:buffer std_logic_vector(3 downto 0) --等待時間，m0是個位，m1是十位</p><p><b>　　);</b><

25、/p><p>　　end count;</p><p>　　architecture behav of count is</p><p>　　signal wt:integer range 0 to 59; --等待時間計時，單位是秒</p><p><b>　　begin</b><

26、/p><p>　　process(q1)</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　if q1'event and q1='1' then</p><p>　　if start='0'then --沒有顧客時清零

27、</p><p>　　wt<=0;en1<='0';en0<='0';m1<="0000";m0<="0000";</p><p>　　k1<="0000";</p><p>　　k0<="0000";</p

28、><p>　　elsif stop='1' then --開始等待</p><p>　　if wt=59 then wt<=0; --計時滿1秒</p><p>　　if m0="1001" then m0<="0000";

29、 --最大顯示59min</p><p>　　if m1="0101" then m1<="0000";</p><p>　　else m1<=m1+1;</p><p><b>　　end if;</b></p><p>　　else m0<=m0+1;<

30、/p><p><b>　　end if;</b></p><p>　　if m1&m0>"00001001"then en1<='1'; --等待時間超過10min,en1為1，否則為0</p><p>　　else en1<='0';</p><

31、p><b>　　end if;</b></p><p>　　else wt<=wt+1;en1<='0';</p><p><b>　　end if;</b></p><p>　　else if k0="1001"then k0<="0000"

32、; --開始計算里程數(shù)，最大為99</p><p>　　if k1="1001" then k1<="0000";</p><p>　　else k1<=k1+1;</p><p><b>　　end if;</b></p><p>　　else k

33、0<=k0+1;</p><p><b>　　end if;</b></p><p>　　if k1&k0>"00000010"then en0<='1'; --如果里程數(shù)大于3公里，則en0為1,否則為0</p><p>　　else en1<='0';en

34、0<='0';</p><p><b>　　end if;</b></p><p><b>　　end if;</b></p><p><b>　　end if;</b></p><p>　　end process;</p><p>

35、;　　end behav;</p><p>　　計量模塊波形仿真圖：</p><p>　　Start為1，stop為1，表示開始等待，m1,m0,wt開始計時，wt滿60s向m0進1。</p><p>　　仍然是在計時，當計時滿10min時en1為1</p><p>　　當stop為0時，表示在行駛，k1,k0開始據(jù)算里程數(shù)，當計滿3公里時，

36、en0為1。</p><p><b>　　計量模塊封裝形式：</b></p><p>　　4、計費模塊源程序：</p><p>　　library ieee;</p><p>　　use ieee.std_logic_1164.all;</p><p>　　use ieee.std_logic_u

37、nsigned.all;</p><p>　　use ieee.std_logic_arith.all;</p><p>　　entity money is</p><p><b>　　port(</b></p><p>　　clkout:in std_logic; --選擇好的時鐘&

38、lt;/p><p>　　start:in std_logic;</p><p>　　c0:buffer std_logic_vector(3 downto 0); --價格的十位</p><p>　　c1:buffer std_logic_vector(3 downto 0); --價格的個位</p><p>　　c2:buffe

39、r std_logic_vector(3 downto 0); --價格的小數(shù)點后第一位</p><p>　　c3:buffer std_logic_vector(3 downto 0) --價格的小數(shù)點后第二位</p><p><b>　　);</b></p><p>　　end money;</p><

40、p>　　architecture behav of money is</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　process(start,clkout)</p><p><b>　　begin </b></p><p>　　if start='0't

41、hen --沒有顧客時清零</p><p>　　c0<="0000";</p><p>　　c1<="0000";</p><p>　　c2<="1000";</p><p>　　c3<="0000";</p

42、><p>　　elsif clkout'event and clkout='1'then --每來一個計費脈沖就進行一次計費</p><p>　　if c3="1001"then</p><p>　　c3<="0000";</p><p>　　if c2="

43、;1001"then</p><p>　　c2<="0000";</p><p>　　if c1="1001"then</p><p>　　c1<="0000";</p><p>　　if c0="1001"then</p>&

44、lt;p>　　c0<="0000";</p><p>　　else c0<=c0+'1';</p><p><b>　　end if;</b></p><p>　　else c1<=c1+'1';</p><p><b>　　end i

45、f;</b></p><p>　　else c2<=c2+'1';</p><p><b>　　end if;</b></p><p>　　else c3<=c3+'1';</p><p><b>　　end if;</b></p>

46、<p><b>　　end if;</b></p><p>　　end process;</p><p>　　end behav;</p><p>　　計費模塊波形仿真圖：</p><p>　　start為1，開始計費，格式是：c0c1.c2c3,起步價是8元。</p><p>&

47、lt;b>　　計費模塊封裝形式：</b></p><p>　　5、顯示部分源程序：</p><p>　　library ieee;</p><p>　　use ieee.std_logic_1164.all;</p><p>　　use ieee.std_logic_unsigned.all;</p><

48、p>　　use ieee.std_logic_arith.all;</p><p>　　entity display1 is</p><p><b>　　port(</b></p><p>　　reset:in std_logic; --復位信號</p><p>　　q1 :in std

49、_logic; --時鐘信號</p><p>　　m0 :in std_logic_vector(3 downto 0); -等待時間</p><p>　　m1 :in std_logic_vector(3 downto 0);</p><p>　　k0 :in std_logic_vector(3 downto 0);

50、 --行駛公里</p><p>　　k1 :in std_logic_vector(3 downto 0); </p><p>　　c0 :in std_logic_vector(3 downto 0); --計費值 </p><p>　　c1 :in std_logic_vector(3 downto 0); </p>&l

51、t;p>　　c2 :in std_logic_vector(3 downto 0);</p><p>　　c3 :in std_logic_vector(3 downto 0);</p><p>　　sel :out std_logic_vector(7 downto 0); --位選信號 </p><p>　　show :out std_logi

52、c_vector(7 downto 0)); --數(shù)碼管顯示輸出</p><p>　　end display1;</p><p>　　architecture behav of display1 is</p><p>　　type state_type is(led1,led2,led3,led4,led5,led6,led7,led8);</p>

53、<p><b>　　--狀態(tài)機定義</b></p><p>　　signal pre_state,next_state:state_type; --信號定義</p><p>　　signal q :std_logic_vector(31 downto 0);</p><p>　　signal q_reg :std_

54、logic_vector(3 downto 0);</p><p>　　signal sel_reg:std_logic_vector(7 downto 0);</p><p>　　signal show_reg:std_logic_vector(6 downto 0);</p><p><b>　　begin</b></p>&

55、lt;p>　　q<=m1&m0&k1&k0&c3&c2&c1&c0;</p><p>　　present_state_register: --狀態(tài)寄存器</p><p>　　process(q1)</p><p><b>　　begin</b></p>&l

56、t;p>　　if reset=’0’ then</p><p>　　pre_state<=led1;</p><p><b>　　elsif</b></p><p>　　q1'event and q1='1' then pre_state<=next_state;</p><p>

57、;<b>　　end if;</b></p><p>　　end process;</p><p>　　process(reset,q1) --狀態(tài)機</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　if reset=’0’ then</p>

58、<p>　　next_state<=led1;</p><p><b>　　elsif </b></p><p>　　q1'event and q1='1'then</p><p>　　case (next_state) is</p><p>　　when led1=>q_r

59、eg<=q(3 downto 0) ;sel_reg<="11111110";next_state<=led2; --第一個數(shù)碼管亮</p><p>　　when led2=>q_reg<=q(7 downto 4);sel_reg<="11111101";next_state<=led3; --第二個數(shù)碼管亮<

60、/p><p>　　when led3=>q_reg<=q(11 downto 8);sel_reg<="11111011";next_state<=led4; --第三個數(shù)碼管亮</p><p>　　when led4=>q_reg<=q(15 downto 12);sel_reg<="11110111"

61、;next_state<=led5; --第四個數(shù)碼管亮</p><p>　　when led5=>q_reg<=q(19 downto 16); sel_reg<="11101111";next_state<=led6; --第五個數(shù)碼管亮 </p><p>　　when led6=>q_reg&l

62、t;=q(23 downto 20); sel_reg<="11011111";next_state<=led7; --第六個數(shù)碼管亮</p><p>　　when led7=>q_reg<=q(27 downto 24); sel_reg<="10111111";next_state<=led8; --

63、第七個數(shù)碼管亮</p><p>　　when led8=>q_reg<=q(31 downto 28); sel_reg<="01111111";next_state<=led1; --第八個數(shù)碼管亮</p><p>　　when others=>q_reg<="11111111";sel_reg&

64、lt;="11111111";next_state<=led1;</p><p><b>　　--所有數(shù)碼管全滅</b></p><p><b>　　end case;</b></p><p><b>　　end if;</b></p><p>　　e

65、nd process;</p><p>　　with q_reg select --開始譯碼顯示</p><p>　　show_reg<="1000000"when"0000",</p><p>　　"1111001"when"0001",</p>

66、<p>　　"0100100"when"0010",</p><p>　　"0110000"when"0011",</p><p>　　"0011001"when"0100",</p><p>　　"0010010"w

67、hen"0101", </p><p>　　"0000010"when"0110",</p><p>　　"1011000"when"0111",</p><p>　　"0000000"when"1000", </p>

68、;<p>　　"0010000"when"1001",</p><p>　　"11111111"when others;</p><p>　　sel<=sel_reg;</p><p>　　show<='0'&show_reg when sel_reg=&q

69、uot;11111011"else '1'&show_reg; --計費時使用小數(shù)點，顯示c3c2.c1c0</p><p>　　end behav;</p><p>　　顯示部分仿真波形圖：</p><p>　　reset 為1，sel輸出選擇的數(shù)碼管，“0”表示選中，show輸出顯示的信息。順序為c0c1.c