基于cpld的出租车计费器_嵌入式课程设计

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1、设计内容与设计要求CPLD为复杂可编程逻辑器件，通过EDA技术对其进行编程，可将一个较复杂的数字系统集成于一个芯片中，制成专用集成电路芯片，并可随时在系统修改其逻辑功能。有关知识可参见相关教材或参考书。一．设计内容（1）实现计费功能，计费标准为：按行驶里程计费，起步价为6.00元，并在车行3Km后按2.00元/Km计费，当计费器达到或超过20元时，每公里加收50％的车费，车停止不计费。（2）现场模拟功能：能模拟汽车起动、停止、暂停以及加速等状态。（3）按计动态扫描电路，将车费和路程显示出来，各有两位小数。二、设计要求：1、设计思路清晰，给出整体设计框图；2

2、、设计各单元电路，完成其功能仿真和编译并生成低层模块；3、完成顶层设计并编译通过；4、完成设计下载并调试电路；5、写出设计报告；主要设计条件1.提供EDA实验室；2.提供EL实验箱和CPLD芯片;3.提供设计软件说明书格式1.课程设计封面；2.任务书；3.说明书目录；4.设计总体思路，基本原理和框图（顶层电路图）；5.单元电路设计（各次级模块电路图）；6.设计仿真；7.编程下载；8.总结与体会；9.附录；10.参考文献。进度安排星期一、二：下达设计任务书，介绍课题内容与要求；查找资料，确定总体设计方案和单元电路设计；星期三～第二周星期一：单元电路设计与仿真

3、，硬件下载；第二周星期二、三：硬件下载；第二星期四、五：书写设计报告，打印相关图纸；答辩参考文献1.康华光主编.电子技术基础（数字部分），高等教育出版社。2.阎石主编.电子技术基础（数字部分），清华大学出版社。3.陈大钦主编，电子技术基础实验，高等教育出版社。4.彭介华主编，电子技术课程设计指导，高等教育出版社。5.张原编著，可编程逻辑器件设计及应用，机械工业出版社。6.荀殿栋，徐志军编著，数字电路设计实用手册，电子工业出版社。7.刘洪喜，陆颖编著.VHDL电路设计实用教程清华大学出版社目录第一章引言11.1课题背景11.2本文的主要工作1第二章出租车计费

4、器的设计32.1技术要求32.2功能要求3第三章方案设计及原理框图43.1总体框架设计43.2出租车计费器主要模块设计5第四章各单元模块设计与仿真64.1速度模块64.1.1速度模块VHDL程序64.1.2速度模块仿真结果84.2计程模块84.2.1计程模块VHDL程序94.2.2计程模块仿真结果104.3计费模块104.3.1计费模块VHDL的程序114.3.2计费模块仿真结果134.4数码管显示模块134.4.1显示模块VHDL程序134.4.2显示模块仿真结果17第五章硬件调试185.1设计测试185.2硬件调试图18心得体会20参考文献21附录整体

5、电路图22第一章引言1.1课题背景几年来，出租车行业发展迅速，全国大大小小的出租车公司已有数千家，基于出租车的附属品市场前景也是十分广阔。传统的出租车计费器大多是由单片机实现的，发展使用也是十几年了，在稳定性、成本、制造工艺、使用习惯等方面都具有一些优势，但在运营过程中系统不是很稳定，容易造成死机的现象。传统计费器的不足点：1.产品更新周期长：传统的计费器利用微控器，大部分功能依靠单片机实现。但单片机的程序不通用，不同芯片指令集不相同，因此设计研发比较困难，周期很长。2.计价方式不灵活：每次计价标准修改都需要重新烧录芯片，使得每次价格调整都成为很费力的事情

6、，很难适应社会发展的需要。传统出租车计费器多数由单片机实现，升级繁琐，成本高。随着EDA技术的高速发展，电子系统的设计技术和工具发生了深刻的变化，大规模可编程逻辑器件CPLD／FPGA的出现，给设计人员带来了诸多方便。利用它进行产品开发，不仅可以解决电子系统小型化、低功耗、高可靠性等问题，还具有成本低、开发周期短、开发软件投入少的优点，也能满足对小批量、多品种的产品需求。使用EDA设计出租车计费器，其部分功能还能由软件实现,减少了硬件的压力,使得系统结构简单、调试方便且成本低廉。所以基于CPLD的出租车计费器已成首选。1.2本文的主要工作面对出租车行业日益

7、迅猛的发展趋势及对计费器更高的灵活性的要求，本设计希望尝试一些新的方法来予以解决。(1).利用CPLD取代传统微控器21随着CPLD等数字可编程器件的出现解决了传统电子设计不能完成的任务，利用FPGA来实现出租车计费器，可行性很高，而且电路简单，大大减少外围器件，可以用软件完全仿真，灵活度高，可以设计一些复杂的系统，而且编好的系统可以在不同的FPGA或CPLD芯片上通用。CPLD能完成任何数字器件的功能，使用CPLD来开发数字电路，可以大大缩短设计时间，减少PCB面积，提高系统的可靠性。同时由于CPLD的功能完全取决于VHDL语言编写的程序，不拘泥于某种芯

8、片的特殊指令，更加提高了产品的更新换代能力。(2).完成基于CPL