設(shè)計(jì)并制作一臺(tái)出租車計(jì)費(fèi)器。

1.1.2 性能指標(biāo)要求

① 用EDA實(shí)訓(xùn)儀的I/O設(shè)備和PLD芯片實(shí)現(xiàn)出租車計(jì)費(fèi)器的設(shè)計(jì)。

② 出租車起步開(kāi)始計(jì)程和計(jì)費(fèi)，計(jì)程系統(tǒng)按實(shí)際公里數(shù)計(jì)程，計(jì)費(fèi)系統(tǒng)首先顯示起步價(jià)（如7.0），車行駛2km以內(nèi)，只收起步價(jià)7元。

③ 出租車行駛超過(guò)2km后，按每公里1.6元在7.0元的基礎(chǔ)上增加。

④ 出租車行駛超過(guò)10km后（或超過(guò)20元路費(fèi)），每公里加收50％的車費(fèi)，即車費(fèi)變?yōu)槊抗��?.4元。

⑤ 出租車達(dá)到目的地后，（用一個(gè)按鈕）計(jì)程和計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)清零，為下一次計(jì)費(fèi)開(kāi)始。

1.2 設(shè)計(jì)思路及設(shè)計(jì)框圖

1.2.1設(shè)計(jì)思路

              本次設(shè)計(jì)首先在QuartusⅡ環(huán)境中對(duì)出租車計(jì)費(fèi)器的各個(gè)部分利用verilog HDL這一硬件描述語(yǔ)言予以設(shè)計(jì)、生成模塊。而整個(gè)設(shè)計(jì)的核心部分就在分頻/計(jì)量模塊和路程車費(fèi)計(jì)數(shù)模塊，分頻/計(jì)量模塊的功能主要是用來(lái)產(chǎn)生路程脈沖功能，路程車費(fèi)技術(shù)模塊主要包括計(jì)算路程和車費(fèi)，通過(guò)路程和車費(fèi)之間的關(guān)系，當(dāng)路程少于一定公里數(shù)時(shí)車費(fèi)保持不變，達(dá)到一定公里數(shù)按照規(guī)則每公里增加車費(fèi)，超過(guò)某公里時(shí)，再每公里加收車費(fèi)。待所有模塊的功能正確之后，運(yùn)用原理圖搭建頂層電路并進(jìn)行整體仿真直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求，最后再在實(shí)驗(yàn)箱上檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的正確與否。在實(shí)現(xiàn)基本功能的基礎(chǔ)上，做了一個(gè)創(chuàng)新，設(shè)計(jì)流水燈，當(dāng)乘客上車時(shí)，流水燈開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，乘客下車時(shí)，流水燈停止。

2.1一秒鐘分頻器路程計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)

    通過(guò)秒脈沖來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)費(fèi)器調(diào)價(jià)，超過(guò)9自動(dòng)進(jìn)一位、實(shí)現(xiàn)計(jì)費(fèi)脈沖。

            

。

流水燈模塊是出租車計(jì)費(fèi)器設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)，一共有2個(gè)輸入，clk，key。給led燈賦初值為1，然后設(shè)置一個(gè)中間變量temp，將led燈的初值給temp。然后在key=0時(shí)執(zhí)行對(duì)led燈的左移，左移完成后給led賦temp的值，即又回到初值，循環(huán)執(zhí)行。

3  調(diào)試過(guò)程

將程序鎖好實(shí)訓(xùn)箱上的管腳后，將程序下載到實(shí)訓(xùn)箱模擬出租車的路程計(jì)費(fèi)。實(shí)訓(xùn)箱前四個(gè)數(shù)碼管表示路程，后四個(gè)數(shù)碼管表示車費(fèi)。將分頻器的按鍵置于高電平狀態(tài)，分頻器開(kāi)始輸送1秒時(shí)鐘信號(hào)，將控制路程開(kāi)始的按鍵置于高電平，模擬乘客上車，車費(fèi)數(shù)碼管開(kāi)始顯示起步價(jià)7.0元，路程開(kāi)始計(jì)算，2公里內(nèi)，車費(fèi)數(shù)碼管一直顯示7.0元，路程大于2公里后小于10公里時(shí)，車費(fèi)數(shù)碼管開(kāi)始每公里增加1.6元，路程大于10公里后，車費(fèi)數(shù)碼管開(kāi)始每公里增加2.4元，之后將按鍵置于低電平，按下清零鍵，8個(gè)數(shù)碼管重置，恢復(fù)起步價(jià)。并且當(dāng)乘客上車時(shí)，路程和計(jì)費(fèi)都開(kāi)始增加，流水燈也會(huì)一直轉(zhuǎn)著，當(dāng)乘客下車時(shí)，流水燈就停止，這是實(shí)訓(xùn)的創(chuàng)新也是亮點(diǎn)。

4  功能測(cè)試

4.1 測(cè)試儀器與設(shè)備

EDA實(shí)訓(xùn)箱，數(shù)據(jù)連接線，電腦quartus仿真。

4.2 性能指標(biāo)測(cè)試

① 用EDA實(shí)訓(xùn)儀的I/O設(shè)備和PLD芯片實(shí)現(xiàn)出租車計(jì)費(fèi)器的設(shè)計(jì)。

② 出租車起步開(kāi)始計(jì)程和計(jì)費(fèi)，計(jì)程系統(tǒng)按實(shí)際公里數(shù)計(jì)程，計(jì)費(fèi)系統(tǒng)首先顯示起步價(jià)（如7.0），車行駛2km以內(nèi)，只收起步價(jià)7元。

③ 出租車行駛超過(guò)2km后，按每公里1.6元在7.0元的基礎(chǔ)上增加。

④ 出租車行駛超過(guò)10km后（或超過(guò)20元路費(fèi)），每公里加收50％的車費(fèi)，即車費(fèi)變?yōu)槊抗��?.4元。

⑤ 出租車達(dá)到目的地后，（用一個(gè)按鈕）計(jì)程和計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)清零，為下一次計(jì)費(fèi)開(kāi)始。

              性能指標(biāo)要求指標(biāo)全部完成。

5  心得體會(huì)

EDA的學(xué)習(xí)在某些方面和CAD很像。也涉及到軟件Quartus II的應(yīng)用，還涉及到數(shù)電與c語(yǔ)言的學(xué)習(xí)，可以說(shuō)結(jié)合很多知識(shí)。而且程序?qū)懗鰜?lái)后，編譯有錯(cuò)誤又應(yīng)該一個(gè)個(gè)改錯(cuò)，然后還要驗(yàn)證能否在實(shí)驗(yàn)箱上實(shí)現(xiàn)功能，驗(yàn)證和實(shí)現(xiàn)

6  參考文獻(xiàn)

《EDA技術(shù)與應(yīng)用》第3版              江國(guó)強(qiáng)編著              電子工業(yè)出版社

附錄

附錄1：仿真波形圖（部分模塊）

附錄2:程序清單
（1）計(jì)費(fèi)模塊：
module jf(d,clrn,q,j);
input j,d,clrn ;
output reg[15:0] q;
reg[3:0] c;
always @(posedge d&&j or negedge clrn)
begin
if(clrn==0) begin c=0;q=0;end
else begin c=c+1;
if(c<=2) q[7:4]=7;
else if(c<=10) begin q[3:0]=q[3:0]+6;q[7:4]=q[7:4]+1;
if(q[3:0]>9)begin q[3:0]=q[3:0]%10;q[7:4]=q[7:4]+1;end
if(q[7:4]>9)begin q[7:4]=q[7:4]%10;q[11:8]=q[11:8]+1; end
end
else if(c>10) begin q[3:0]=q[3:0]+4;q[7:4]=q[7:4]+2;
if(q[3:0]>9)begin q[3:0]=q[3:0]%10;q[7:4]=q[7:4]+1;end
if(q[7:4]>9)begin q[7:4]=q[7:4]%10;q[11:8]=q[11:8]+1;
if(q[11:8]>9)begin q[11:8]=q[11:8]%10;q[15:12]=q[15:12]+1;end
end
end
end
end
endmodule
（2）路程模塊：
module lc (nclk,clrn,d,q);
input nclk,clrn;
output reg[15:0] q;
output reg d;
reg[11:0]i;
always @(negedge clrn or posedge nclk)
begin
if(clrn==0) begin q=0;i=0; end
else
begin i=i+5;
if(i>9)
begin q[3:0]=q[3:0]+1;i=0; d=1;
if(q[3:0]>9)
begin
q[3:0]=0;q[7:4]=q[7:4]+1;
//if(q[7:0]<=2) d=1;
if(q[7:4]>9)
begin
q[7:4]=0;q[11:8]=q[11:8]+1;
if(q[11:8]>9)
begin
q[11:8]=0;q[15:12]=q[15:12]+1;
end
end
end
end
else d=0;
end
end
endmodule
（4）分頻器模塊：
module fpq(clk,kaishi,clk_1s);
input clk,kaishi;
output reg clk_1s;
reg[24:0] qs;
always     @(posedge clk)
    if(kaishi==1)
    begin
    if(qs==20000000-1)   qs=0;
    else   qs=qs+1;
    if(qs==20000000-1)  clk_1s=0;
    else  clk_1s=1;
   end
endmodule
（5）流水燈模塊：
module deng(led,key,clk);
input  clk,key;
output[11:0]  led;
reg[11:0]   led;
reg         temp;
initial led=12'b000000000001;
always @(posedge clk)
  begin
  if(key==0)
  begin
  temp=12'b000000000001;
  led=led<<1;
  if(led==12'b000000000000)
  led=temp;
  end
  end
  endmodule

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