课程报告。课程名称： eda设计技术。
设计题目： 出租车计费器。
学院： 信息工程与自动化学院。
专业。年级。
学生姓名。学号。
指导教师： 江虹。
日期： 2023年6月10日。
目录。前言。
一、设计要求。
二、设计原理。
三、系统具体模块实现。
控制模块。译码显示模块。
四、课程设计的心得与体会。
五、参考资料。
附源程序 前言。
随着出租车行业的发展，对出租车计费器的要求也越来越高。最近几年出租车行业发展迅速，在全国有几千家出租车公司。因此出租车计费器市场是庞大的。而出租车计费器成为不可缺少的一部分。
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，不仅成本低、周期短、可靠性高，而且具有完全的知识产权。利用veriloghdl语言设计出租车计费系统，使其实现计费以及预置和模拟汽车的起动、停止、暂停和换挡等状态，并设计数码管动态扫描电路，将车费和路程显示出来，突出了其作为硬件描述语言的良好的可读性、可移植性和易读性等优点。
此程序通过**到特定芯片后，可应用于实际的出租车计费系统中。
本设计采用veriloghdl硬件描述语言**了出租车自动计费电路的设计思路和功能模块划分。然后，初步**了电路逻辑综合的原理，该软件对出租车自动计费电路进行了逻辑综合。最后，使用eda实验开发系统软件quartusii进行模块化的模拟，但因为实验器材不够，没能**下来在板子上真实体现。
关键字：出租车计费器 eda quartusii veriloghdl
一、设计要求。
设计一个出租车计费器，能按路程计费，具体要求如下所述：
1) 实现计费功能，计费标准为：按行驶里程计费，起步价 6.00 元，并在车行驶 3km后按 1.
2 元/km 计费，当计费器达到或超过 20 元时，每 km 加收 50%的车费，车辆停止和暂停时不计费。
2) 现场模拟汽车的起动、停止、暂停和换挡等状态。
3) 设计数码管动态扫描电路，将车费和路程显示出来，各有两位小数。
4) 系统时钟 20mhz。
二、设计原理。
设计该出租车有起动键、停止键、暂停键和档位键。起动键为脉冲触发信号，当其为一个脉冲时，表示汽车已起动，并根据车速的选择和基本车速发出响应频率的脉冲（计费脉冲）以此来实现车费和路程的计数，同时车费显示起步价；当停止键为高电平时，表示汽车熄火，同时停止发出脉冲，此时车费和路程计数清零；当暂停键为高电平时，表示汽车暂停并停止发出脉冲，此时车费和路程计数暂停；档位键用于改变车速，不同的档位对应着不同的车速，同时路程计数的速度也不同。
出租车计费器可分为两大模块，即控制模块和译码显示模块。系统框图如下所示。控制模块实现了计费和路程的计数，并且通过不同的档位来控制车速。
译码显示模块实现十进制数到 4 位二进制数的转换，以及车费和路程的显示。
三、系统具体模块实现。
控制模块。对控制模块taxi进行**后得到功能**结果和时序**结果。 观察波形可知，当启动键“start”为一个脉冲时，表示汽车己起动，车费money显示起步价6.
00元，同时路程distance随着计费脉冲开始计数；当停止键stop为“1”时，表示汽车已经熄火，车费money和路程distance均为0；当暂停键pause为“1”时，车费和路程停止计数；当档位键分别取2和3时，路程的计数逐渐加快，表示车速逐渐加快。
实物图：taxi控制模块功能**。
taxi控制模块时序**。
译码显示模块。
将扫描数码管的分频系数改小后，可得到译码显示模块decoder的功能**结果和时序**结果。进行译码的时钟频率必须比汽车的计费时钟高得多，才能实时显示出车费和路程的变化，这里直接采用晶振时钟20mhz即可。其中comb1和comb2是采用高频时钟控制的计数器，当输入车费和路程数据后，此计数器开始计数，直到与车费和路费的数值相等后才停止，这样就实现了大整数到多位十进制数的转换。
comb1_a、comb1_b、 comb1_c、comb1_d为车费的4位十进制数表示；comb2_a、comb2_b、 comb2_c、comb2_d为路程的4位十进制数表示。可以看出，当输入的车费money_in和路程distance_in取不同的值时，用高频计数器转换后均输出对应的4位十进制数。
实物图：（截取部分）
计费时钟电路：
车费实物电路：
译码显示模块decoder的功能**结果。
译码显示模块decoder的时序**结果。
四、课程设计的心得与体会。
经过一段时间的学习和操作，出租车计费器系统的设计和功能实现基本能够完成，能简单现场模拟汽车的起动、停止、暂停和换挡等状态。设计数码管动态扫描电路，将车费和路程显示出来，各有两位小数。车暂停时停止计费。
若停止清零，等待下一次计费的开始。在这次的出租车计费器的设计中体现了vhdl覆盖面广，描述能力强，是一个多层次的硬件描述语言及pld器件速度快，使用方便，便于修改等特点。
在对出租车计费器的设计中我们再次熟悉和增强了对vhdl语言的基本知识，熟悉利用vhdl语言对常用的的组合逻辑电路和时序逻辑电路编程，把编程和实际结合起来。更加了解和加深了对编制和调试程序的技巧，进一步提高了上机设计能力，培养了使用设计综合电路的能力，养成了规范编程的思想。在课设过程中，遇到了不少问题，从一开始的对于软件的掌握不够熟悉，很多操作还要慢慢通过查阅资料才能进行，到后边已经有了一定量的了解，能够自己完成整个过程。
五、参考资料。
1] 潘松，黄继业。《eda技术实用教程》（第四版）.科学出版社，2011.3
2] 焦素敏。《eda应用技术》.清华大学出版社，2002.4
3] 孟庆海，张洲。vhdl基础及经典实例开发。西安：西安交通大学出版社，2008.4
4] 刘江海。《eda技术课程设计》.华中科技大学出版社，2009.5
5] 蒋小燕，余伟钧，张立臣。 《eda技术及vhdl》.2008.12.
附源程序 module taxi(money,distance,clk,stop,start,pause,speedup);
input clk;
input stop;
input start;
input pause;
input[1:0] speedup;
output[12:0] money;
output[12:0] distance;
reg[12:0] money;
reg[12:0] distance;
reg[12:0] money_reg车费寄存器。
reg[12:0] distance_reg路程寄存器。
reg[3:0] num控制车速的计数器。
reg[15:0] dis千米计数器。
reg d千米标志位。
always @(posedge clk)
beginif(stop车停止，路程、车费清零。
beginmoney_reg<='d0;
distance_reg<='d0;
dis<='d0;
num<='d0;
endelse if(start启动后，起步价6元。
beginmoney_reg<='d600;
distance_reg<='d0;
dis<='d0;
num<='d0;
endelse
beginif(!start&&!stop&&!pause&&!speedup) /1档。
beginif(num=='d9)
beginnum<='d0;
distance_reg<=distance_reg+1;
dis<=dis+1;
endelse
beginnum<=num+1;
end end
else if(!start&&!stop&&!pause&&speedup=='b01) /2档。
beginif(num=='d9)
beginnum<='d0;
distance_reg<=distance_reg+2;
dis<=dis+2;
endelse
beginnum<=num+1;
end end
else if(!start&&!stop&&!pause&&speedup=='b10) /3档。
beginif(num=='d9)
beginnum<='d0;
distance_reg<=distance_reg+5;
dis<=dis+5;
endelse
beginnum<=num+1;
end end
else if(!start&&!stop&&!pause&&speedup=='b11) /4档。
begindistance_reg<=distance_reg+1;
dis<=dis+1;
endend
if(dis>='d100)
begind<='d1;
dis<='d0;
endelse
begind<='d0;
endif(distance_reg >=d300) /如果超过3km，则按1.2元/km计费。
beginif(money_reg <=d2000 &&d=='d1)
beginmoney_reg <=money_reg + d120;
endelse if(money_reg >=d2000 &&d=='d1)
beginmoney_reg <=money_reg + d180;
EDA大作业出租车计费系统的设计
1.所选题目 出租车计费器。2.设计要求 设计一个出租车计费器，能按路程计费，具体要求如下 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，并在汽车行驶2km后按1.2元 km计费，当里程数达到15km后，没千米加收50 的空驶费，车辆停止和暂停时不计费。现场模拟汽车的启动 停止 暂停...
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