毕业设计(论文)-基于VHDL的计程车计价器设计.doc
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1、重庆邮电大学本科毕业设计(论文)重庆邮电大学本科毕业设计(论文) - I - 目目 录录 摘摘 要要 .I ABSTRACTII 目目 录录III 前前 言言.1 第一章第一章 概述概述.2 第一节第一节 设计背景设计背景.2 第二节第二节 EDA 发展概况发展概况 .3 一、一、EDA 系统框架结构系统框架结构 .6 二、系统级设计二、系统级设计.7 第三节第三节 EDA 技术基本特征技术基本特征 .7 一、一、 “自顶向下自顶向下”的设计方法的设计方法.8 二、二、ASIC 设计设计 8 三、硬件描述语言三、硬件描述语言.9 四、四、VHDL 的优点的优点 9 第四节第四节 本章小结本章小
2、结.10 第二章第二章 出租车计费系统的设计出租车计费系统的设计.11 第一节第一节 出租车计费目标出租车计费目标.11 第二节第二节 基本设计思想基本设计思想.11 第三节第三节 设计方案比较设计方案比较.12 第四节第四节 本章小结本章小结.14 第三章第三章 基于基于 VHDL 的出租车计费系统的实现的出租车计费系统的实现 .15 第第一一节节 VHDL 相相关关介介绍绍 .15 一一、FPGA 简简介介 .15 二二、部部分分模模块块设设计计 16 第二节第二节 系统框图及各功能模块的实现及主程序系统框图及各功能模块的实现及主程序.17 一、程序流程图一、程序流程图.17 二、系统总体
3、框图二、系统总体框图.18 三、计费模块的实现三、计费模块的实现.19 四、十进制转换模块的实现四、十进制转换模块的实现.20 五、车费路程显示模块的实现五、车费路程显示模块的实现.21 六、八进制选择模块实现六、八进制选择模块实现.22 七、显示译码模块实现七、显示译码模块实现.23 第三节第三节 本章小结本章小结.24 第四章第四章 系统仿真系统仿真.24 第一节第一节 软件软件 Altera Max+plus 介绍介绍24 一、软件功能简介一、软件功能简介.24 三、三、MAX+plus II 可编程设计流程可编程设计流程25 四、项目编译(设计处理)四、项目编译(设计处理).26 五、
4、仿真和定时分析(项目校验)五、仿真和定时分析(项目校验).27 重庆邮电大学本科毕业设计(论文)重庆邮电大学本科毕业设计(论文) - II - 六、器件编程下载六、器件编程下载.27 七、可编程逻辑常用设计输入法介绍七、可编程逻辑常用设计输入法介绍.28 第二节第二节 模块仿真结果模块仿真结果.28 一、十进制转换模块的仿真结果一、十进制转换模块的仿真结果.28 二、计费模块的仿真结果二、计费模块的仿真结果.29 三、车费路程显示模块的仿真结果三、车费路程显示模块的仿真结果.29 四、八进制选择模块结果验证四、八进制选择模块结果验证.29 五、显示译码模块结果验证五、显示译码模块结果验证.30
5、 第三节第三节 本章小结本章小结.30 第五章第五章 结论结论.31 致致 谢谢.32 参考文献参考文献.33 附附 录录.34 一、英文原文一、英文原文.34 二、中文翻译二、中文翻译.40 三、源程序代码三、源程序代码.45 计费程序模块程序计费程序模块程序.45 十进制转换模块程序十进制转换模块程序.47 车费路程显示模块程序车费路程显示模块程序.49 八进制选择模块程序八进制选择模块程序.50 显示译码模块程序显示译码模块程序.50 重庆邮电大学本科毕业设计(论文)重庆邮电大学本科毕业设计(论文) - 1 - 第一节第一节 出租车计费出租车计费目标目标 本文中出租车的计费工作原理一般分
6、成 3 个阶段: 车起步开始计费。首先显示起步价(本次设计起步费为 7.00 元),车在 行驶 3 km 以内,只收起步价 7.00 元。 车行驶超过 3 km 后,按每公里 2.2 元计费(在 7.00 元基础上每行驶 1 km 车费加 2.2 元) ,车费依次累加。 行驶路程达到或超过 9 km 后(车费达到 20 元),每公里加收 50%的车 费,车费变成按每公里 3.3 元开始计费。车暂时停止(行驶中遇红灯或中途暂 时停车)不计费,车费保持不变。若停止则车费清零,等待下一次计费的开 始。 第二节第二节 基本设计思想基本设计思想 一、根据出租车计费原理,将出租车计费部分由 5 个计数器来
7、完成分别 为 counterA,counterB,counterC,counterD,counterE。计数器 A 完成车 费百位计数。计数器 B 完成车费十位和个位计数器 C 完成车费角和分。 计数器 D 完成计数到 30(完成车费的起步价) 。计数器 E 完成模拟实现 车行驶 100m 的功能。 二、行驶过程中车费附加 50%的功能:由比较器实现。 三、车费的显示:由动态扫描电路来完成。用专用模块来实现,完成数 据的输入即动态数据的显示。 四、通过分析可以设计出系统的顶层框图如图 2.1 所示: 重庆邮电大学本科毕业设计(论文)重庆邮电大学本科毕业设计(论文) - 2 - 显示输出 基本速
8、率 起/停开关 车速摇杆 车速控 制模块 里程动 态显示 器 计费动 态显示 器 图 2.1 系统的顶层框图 第三章第三章 基于基于 VHDL 的出租车计费系统的的出租车计费系统的 实现实现 二二、部部分分模模块块设设计计 FPGA 部分可划分成两个模块,其中正弦波发生器模块又可细分成几 个小模块。 锁存器设计 锁存器用来将单片机送来的频率数据锁存稳定在FPGA 中,可以用 片内的锁存器资源(或用触发器)来构成。 运算器设计 运算器是用来将频率数据转换成正弦波点与点之间的定时数据。该运 算器实际上最终可转换成一除法器。该除法器描述如下: VECTOR(WIDTH R1 DOWNTO 0); E
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