出租车计价器论文答辩

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,基于,VHDL,的出租车计价器设计,Rental car fare register system design base on VHDL,一、设计背景,出租汽车计价器是一种专用的计量仪器，它安装在出租汽车上，能连续累加，并指示出行程中任一时刻乘客应付费用的总数，其金额值是计程和计时时间的函数。,早期的计价器就是个里程表。,第二代计价器实现了半机械半电子化，在计程的同时还可完成计价的工作。,大规模集成电路的发展产生了第三代计价器，也就是全电子化的计价器，其功能在不断完善中。如：,(1)LED,显示功能，可同时显示各项营运数据，使乘客一目了然；,(2),永久时钟功能；,(3),存储功能，可存储多项营运数据，便于查询。,二、设计方案的选择,单片机与,FPGA,的设计比较,单片机,的特点,1,、品种齐全,型号多样,2,、低电压和低功耗,3,、成本低、易于控制,4,、调试复杂，抗干扰能力差,EDA,技术作为一种现代电子系统开发方式,具有两方面特点,1,、修改软件程序即可改变,硬件,2,、速度快,可靠性高,车起步开始计费。首先显示起步价（本次设计起步费为,10.0,元）,车在行驶,3 km,以内，只收起步价,10.0,元。,车行驶超过,3 km,后,按每公里,2,元计费（在,10.0,元基础上每行驶,1 km,车费加,2.0,元）,车费依次累加。,行驶路程达到或超过,9 km,后,(,或者是车费达到,20,元,),，每公里加收,50%,的车费,车费变成按每公里,3.0,元开始计费。,车暂时停止（行驶中遇红灯或中途暂时停车）按时间计费，每,3,分钟计费,0.5,元。,若停止则车费清零，等待下一次计费的开始。,三、,出租车计费规则,四、设计程序流程图,车开始启动,里程不计数,里程计数,里程显示,时间计费器计数,车费显示,车跑完成一次后,车费、里程清零,YES,YES,YES,NO,NO,车行暂停,里程计费器计数,YES,NO,车费总计,五、系统顶层原理图,六、模块介绍,1,、,模块,lucheng,该模块输入路程脉冲（即,clk1,） ，计算出相应的行驶路程数向后级传输，同时把行驶路程折算成行驶费用 。,输入端口,START,、,RST,、,PAUSE,分别为汽车起动、停止、暂停按键。,由仿真结果知车速的快慢决定了输入脉冲,clk1,的频率大小。当行驶路程小于,3,公里时，费用显示为,10,元。随着行驶路程变长，费用按照预定规律增加。当费用超过起步价后，模块输出,p,信号。,当车辆停止（即,rst,为“,1”,）时，模块数据清零，车辆开始运行，但还未开始计价（即,rst,为“,0”,，,start,为“,0”,）时，预置初始值，起步价,10,元。,六、模块介绍,2,、,模块,jijia,在出租车营运过程中，必然会遇到等红灯、堵车等情况，当车速低于一定值是，此模块开始工作，把等候时间折算成费用。,由仿真结果可知车辆启动后，有秒脉冲,clk2,输入该模块。当行驶路程小于,3,公里或计费不超过,10,元时（即,p,为“,0”,），等待时间不折算成费用。随着行驶路程变长，超出起步路程或价格后（即,p,为“,1”,），车辆每暂停等待,3,分钟，费用增加,0.5,元。当车辆停止（即,rst,为“,1”,）时，模块数据清零，车辆开始运行（即,rst,为“,0”,，,start,为“,0”,）时，数据清零。,六、模块介绍,3,、,模块,zhongjia,此模块把行驶路程折算的价格费用与等待时间折算的费用相加，计算出乘客应付的总价,由仿真结果可知车辆启动后，每来一个工作脉冲,cp,，模块就把输入的两部分费用加起来，计算出乘客需付的总费用。本设计可及费用范围为,0-800.0,元,六、模块介绍,4,、,模块,jinzhi,此模块把行驶路程折算的价格费用与等待时间折算的费用相加，计算出乘客应付的总价,输入口,ascore,为总计的路程数输入口，,bscore,为总费用的输入口,由仿真结果可以看出车辆启动后，每来一个工作脉冲,daclk,，模块就把记录的路程数和费用数进行进制转换，把初始的二进制数转换成十进制数输出。,六、模块介绍,5,、,模块,xuantong,把已经折算成十进制的路程和费用数，按一定的速度，按排列顺序每次向后级的数码管传输一位。同时选择显示时小数点所处的位置。,其中,a1,、,a2,、,a3,、,a4,分别是路程的个、十、百、千位的数值输入口，,b1,、,b2,、,b3,、,b4,分别是费用的个、十、百、千位的数值输入口。,c,是选通地址码的输入口。,由仿真结果可以看出每来一个选通地址,c,，模块就把选到的那一位十进制输入值向后输出，同时在路程的百位和费用的十位显示小数点。输出顺序为路程个位,路程十位,路程百位,+,小数点,路程千位,费用个位,费用十位,+,小数点,费用百位,费用千位,路程个位，如此循环往复。由此可知路程可显示范围为,0-99.99,公里，费用为,0-999.9,元。,六、模块介绍,6,、,模块,SE,这是一个,8,进制数生成器，该模块利用模块工作用的,32Hz,脉冲产生模块,xuantong,所需要的选通地址信号。,由仿真结果可知此模块为八进制数生成器，对输入脉冲进行计数，输出,0-7,作为,xuantong,模块的地址选择码，当模块计数满,7,后再来脉冲信号，又回复到,0,重新开始计数。,六、模块介绍,7,、,模块,yima,把选择传输到数码管显示的那个十进制数换算成数码管的显示码。,在本设计中数码管是共阴数码管,由仿真结果可以看出此模块为数显译码器，对输入的,0-9,十进制数进行译码，输出共阴数码管的显示吗。,六、模块介绍,8,、,模块,miaocp,用来生成计时所需的秒脉冲，以及模块,zhongjia,所需的工作脉冲,32Hz,。同时送到分频模块,SE,中，进行,8,分频，以作为选通脉冲，使得数码管显示能比较稳定的为人眼所看到,。,设计采用的输入脉冲为,32MHz,。,由仿真结果可以看出此模块为分频器，当车辆运行时，对输入脉冲,cp_32M,进行分频输出，其中,sec,是,32,分频输出信号，,cp_xuan,为,10,分频输出信号。,七、总体电路的结果验证,由仿真结果可以得出本设计功能都得以实现，当车辆开始营运（,rst,为“,0”,，,stard,为“,1”,）时，对路程脉冲（,clk1,）进行计数，同时把行驶的路程和暂停等候时间,(,由输入的,32MHz,脉冲生成分频秒脉冲计来时,),均折算成费用，通过选通模块和译码模块把数据轮流传输到外接的显示设备（共阴数码管）上。以方便乘客直观的知晓目前的行驶里程和相应的费用。,