基于verilog_hdl设计的出租车计价器

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1、华北水利水电大学EDA课程设计题目：出租车计价器专业：通信工程年级：2011级学生：李高飞学号：201114715指导教师：司孝平完成日期：2013年12月27日摘　要：本文介绍了一种采用可编程逻辑器件（FPGA/CPLD）进行出租车计费器的设计思想以及实现方法。本设计实现了出租车计费器所需的一些基本功能，计费金额包括起步价、里程计费、等待计时计费等。该设计采用模块化设计，在QuartusII9.0软件平台下，采用VerilogHDL硬件描述语言描述和模拟仿真了分频模块、计程模块、计费模块、计时模块，译码以及动态扫描显示模

2、块，完成了出租车计费器仿真设计和硬件电路的实现。关键词：FPGA，出租车计费器，Quartus，VerilogHDLAbstract：Thisarticledescribesthedesignideasandmethodsofthetaximeter,throughtheprogrammablelogicdevice(FPGA/CPLD).Thedesignofataximetertoachievetherequiredbasicfunctions,Thetotalofbillingincludedthestartingp

3、rice,metered,andwaitfortimebilling.ThroughtheQuartusII9.0SoftwarePlatform，UsingVerilogHDLlanguagecompletedthedescriptionandsimulationoffrequencymodule,themetermodule,Billingmodule,timingmodules,decoding,dynamicscanningdisplaymodule.ITIthascompletedthetaximetersimu

4、lationandthehardwarecircuit.Keywords:FPGA,Taximeter,Quartus,VerilogHDLII目　　录1.前　言12.总体方案设计22.1设计要求22.2方案论证与选择22.3设计思想及原理33.单元模块设计53.1分频模块53.1.1计数器分频模块53.1.2计数器分频模块仿真结果53.1.3数码管分频模块63.2计程模块63.2.1计程模块电路63.2.2计程模块仿真结果73.3计时模块73.3.1计时模块电路73.3.2计时模块的仿真结果73.4控制模块83.4.1控

5、制模块电路83.4.2计时模块的仿真结果93.5计费模块103.5.1控制模块电路103.5.2计费模块的仿真结果102.6数码管显示模块114.整体顶层模块设计124.1整体顶层模块电路125.系统功能仿真及调试135.1系统仿真及调试136.总结与体会16致　谢17参考文献17附录A:　单元模块VerilogHDL源代码18A.1计数器的分频模块VerilogHDL源代码18A.2数码管的分频模块VerilogHDL源代码18A.3计程模块VerilogHDL源代码19A.4计时模块VerilogHDL源代码20A.5

6、控制模块VerilogHDL源代码21A.6计费模块VerilogHDL源代码21A.7数码管显示模块VerilogHDL源代码21A.8整体顶层模块VerilogHDL源代码23附录B:　整体顶层电路图24II2.总体方案设计2.1设计要求该出租车计价器实现功能：1、行程≤4公里，且等待累计时间≤2分钟，起步费为8.0元。2、行程4公里外，以每公里1.0元，等待累计时间2分钟外，以每分钟以1.0元计费。3、能显示行驶公里数、等待累计时间和最后的总费用。4、能通过修改程序来对计费要求实现改变。用VerilogHDL语言设计

7、符合上述功能要求的出租车计费器，并用层次化设计方法设计该电路，各计数器的计数状态用功能仿真的方法验证，并通过有关波形确认电路设计是否正确。2.2方案论证与选择方案一：采用数字电路控制，其原理图如图1-1所示。采用传感器件，输出脉冲信号，经过放大整形最为移位寄存器的脉冲，实现计价，但是考虑到这中电路性能不够稳定，故障率高，如要做到很精确多功能则其规模较大，难调试。而且电路不实用。电源电路及保护电路里程传感器单价显示金额显示移位寄存器电路图2-1数字电路方案方案二：采用单片机控制，通过单片机作为主控器，利用1602字符液晶作为

8、显示电路，采用外部晶振作为时钟脉冲，通过按键可以方便调节，以下是方案三的系统流程图，本方案主要通过软硬结合可以很容易实现要求，其灵活性也还不错，成本也不高。方案原理图如下图所示：第23页图2-2单片机控制方案方案三：采用EDA技术，根据层次化设计理论，该设计问题自顶向下可分为分频模块，控制模块计量模块、