doc 基于FPGA出租车计费系统的设计 ㊣ 精品文档 值得下载

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管上应为显示,表示时刻。


计费模块该模块与时钟模块是紧密相连的,因为该模块时时刻刻都在查询当前时间的小时部分,这样才能正确的按照规定的费用计费。


如通过当前时刻确定起步价和当前每公里费用,再通过对车轴的传感器脉冲进行计数而算出出租车当前的实时费用。


图计费模块电路图下图是确定起步费模块,通过司机按下和当前时间的小时部分确定起步费用。


下图是本设计中关键部分之,该模块主要是通过时刻和出租车所行驶的路程来确定当前每公里的费用,该模块输出只有个,是费用每产生角钱,就产生个脉冲。


但这个脉冲的产生起决于,这几个信号。


模块的具体程序代码如下时间在晚上点到早上点的深夜时段按照如下标准计费为计算得出,元计数添加起步费确定起步费模块元计费系统顶层电路图及图图计费系统顶层电路图图图管脚分配在下载程序前先用软件管脚分配工具给程序的输入输出引脚分配管脚,将其与芯片的引脚对应起来。


程序下载到实验箱中芯片上,管脚分配情况如下表管脚输出信号名管脚输出信号名管脚输出信号名管脚输出信号名程序下载及占用硬件资源分析在开始下载程序前,先将芯片中使用到的管脚用跳线和实验箱连接起来,并选用实验箱中脉冲源本应该用的,但是试验箱上没有,就用代替,不会有太大影响,将其和端连接起来,再选用实验箱中的脉冲源和连接起来,当作是汽车的记程脉冲。


在中,通过对器件进行在线配置,当程序编译通过后便生成个目标文件,然后将连接到机的接口和的接口,准备下载。


在中打开窗口选择命令,即可自动下载该文件。


下载结束后,在工具箱上操作些按钮,通过观察数码管的显示数据来验证设计。


最后我们对系统的硬件资源占用情况作了个分析,如下表。


设计芯片名称所用芯片型号输入引脚输出引脚存储单元存储单元利用率元胞使用状况元胞利用率结束语通过这次对出租车记程系统的设计,可以看到应用技术的功能强大,可以在短时间内完成较为复杂的设计,因此它的出现就是用来弥补传统的电路原理图输入法设计的不足。


与之相比,技术使用硬件描述语言的形式,大大缩短了开发的周期,而且语言和语言极其相似,方便人们学习和使用。


因为在它的系统内硬件的功能可以象软件样编程来配置它,所以可以进行灵活和方便的更改和开发。


致谢本文的完成,要感谢的首先是高健老师,是在他的热情关切和精确指导下完成的,同时也要感谢他在本科实验课时对我的教育与熏陶,才能有我现在独立完成这个较为复杂的设计。


在本文完成过程中,本人还得到了本系老师和卢少雄同学等的热心帮助,本人向他们表示深深的谢意。


感谢我的父母长期以来对我的教育的支持,还有朋友们的无私帮助。


最后向在各位专家老师表示衷心的感谢。


参考文献李晨现代电子技术实验设计技术高健,刘向峰,赖谨,戴路红基于出租车计费系统的研制徐洋,黄智宇,李彦,陈卓基于的设计与工程应用人民邮电出版社时间在早上点到晚上点的正常时段按照如下标准计费下图是添加起步费模块,为角元十元百元的相应的输入口,通过该模块产生的脉冲,以至将起步费输出到数码管上,这个显示不会和出租车行驶超过后的费用累加相冲突,因为起步费的添加在按下后的瞬间大概在之内完成,所以不会冲突,在弹出后,又恢复到初始状态。


在中费用部分的功能仿真图图中当按下后,瞬间产生起步费,因为当前时间是表示在深夜时段,所以在数码管上显示的结果为,即元,仿真结果正确。


显示模块该模块分为两个组成部分,但通过个模块来实现,可以切换显示当前时间和车费。


利用视觉延迟效应,采用动态扫描电路,同时用健切换显示,般情况下不需要看到当前时刻,乘客只关心当前车费,所以去掉了四个数码管,节约了硬件和能源,将低碳的理念带入工程设计。


同时将扫描频率设为,看上去毫无闪烁的感觉,给人舒适的感官,将设计以人为本的理念带入本次毕业设计。


图显示模块电路图显示处理模块,是本次设计的关键部分之,时钟的分秒时和费用的角元十元百元的数据直接输入到该模块,还有两个起到同步作用和选择这些信号输出作用的,信号。


通过扫描频率的设计,可以让信号在个时刻只有个数据被送到段译码器,同时通过处理选中对应的数码管,达到动态扫描显示,由于扫描频率远大于人眼能分辩的,所以看上去点都不闪烁的。


通过切换显示时间和车费,就是在这里实现的,只要控制正确的输出,就可以控制显示。


具体显示处理模块程序代码如下显示时间显示处理模块段译码器显示车费行写除了语句为,每个语句和数据定义的最后必须有分号可以用或对程序的任何部分作注释对大小写敏感,空格很重要,是用来界定各个标志的,关键字都是以小写形式表示。


的设计流程用语言开发的完整流程为图文本编辑用任何文本编辑器都可以进行,也可以用专用的编辑环境。


功能仿真将文件调入仿真软件进行功能仿真,检查逻辑功能是否正确。


逻辑综合将源文件调入逻辑综合软件进行综合,即把语言综合成最简的布尔表达式和型号的连接关系。


布局布线将文件调入厂家提供的软件中进行布线,即把设计好的逻辑安放到内。


时序仿真需要利用在布局布线中获得的精确参数,用仿真软件验证电路的时序。


编程下载确认仿真无误后,将文件下载到芯片中通常以上过程可以都在厂家提供的开发工具如,中完成。


下面我们以公司的软件来简单说明下的开发流程。


下图是个典型的基于的开发流程。


图基于的典型设计流程建立工程是每个开发过程的开始,以工程为单元对设计过程进行管理。


建立顶层图。


可以这样理解,顶层图是个容器,将整个工程的各个模块包容在里面编译的时候就将这些模块整合在起。


采用公司提供的宏功能模块。


软件环境里包含了大量的常用功能模块,例如计数器累加器比较强译码器等等在充分利用已有模块的基础上,通过,个设计中般只有极少部分的模块需要自己从零设计。


自己建立功能模块。


可以用硬件描述语言也可以用原理图的输入方法。


可以把它们独立的当做个工程来设计,并生产模块符号,然后再顶层图中使用这个模块的符号,并将源文件实现该模块的原理图或文件拷到顶层图所在的工程目录下。


将顶层图的各个功能模块用两线连起来。


这个过程类似电路图设计,把各个芯片连接起来,组成电路系统。


系统的功能原理图至此已经基本出炉了,下步要为该设计选择芯片载体,才能真正在物理上实现系统的功能。


这步的主要工作是选择芯片型号为顶层图的各个输入输出信号分配芯片管脚设置编译选项,目的是让编译器知道更多的信息。


建立工程尽量采用提供的功能模块用户自己建立功能模块,并建立建立顶层图将顶层图的各个功能模块连起来选择芯片型号分配管脚配置编译选项编译下载到目标器件编译。


这个过程类似软件开发里的编译,在类似这样的集成环境里面,这些过程都是气呵成,集成环境自动完成了几个步骤的工作。


编译后生成或文件,前者可以通过下载到内部,设计无误的话技能实现预期的功能,但断电后里的这些信息会丢失后者可以下载到的配置芯片或芯片,掉电后这些配置信息不会丢失,重新上电以后通过该配置芯片对的内部进行配置对于复杂的设计,工程编译了以后可以采用的仿真功能或者其他仿真软件对设计反复进行仿真和验证,知道满足要求。


第三章软件的简介主要功能是公司的综合性开发软件,支持原理图以及等多种设计输入形式,内嵌自有的综合器以及仿真器,可以完成从设计输入到硬件配置的完整设计流程。


可以在,观察如下图所示如选择时序仿真,得到仿真结果如下结果正确,就可以进行下载验证了。


四下载验证分配管脚点击下图中的按钮出现下图并分配管脚编译然后保存,在编译次,点击右图中的编译按钮最后编译成功弹出提示下载下载连接先将下载线的头接到的接口如右图再按如有图按钮出现对话框并点击将下载线头与连接,另头插到口实验板上接电源通过口把芯片的配置信息下载到芯片内,掉电后配置信息丢失。


点击按钮,文件就下载到芯片中了现在可以去到板子上去看结果了。


到此有关的文档输入,编译,仿真,下载的介绍基本结束了。


第四章出租车计费系统计费器系统的工作过程简介计费器的功能描述从出租车车轮的传感器上导出个计程脉冲信号,每个脉冲表示行使定的距离例如米。


记录计程脉冲的个数可以记录行使里程。


计费标准是刚开始计费时,应有起步费。


行驶里程不满公里时,收费元。


行驶里程满公里但不超过公里时,每公里收费元,超过公里,每公里收费元。


夜间点到早上点,起步费为元,公里内每公里收费元,超过公里,每公里收费元。


司机可以控制计费的开始和结束。


计费器有金额角元十元百元时间显示秒分钟小时的七段数码管显示。


同时为了能够适用于收费标准不同的地方,我在程序中添加了预置功能能预置起步费每公里收费,具体设计中采用了六个七段数码管通过个按键切换时间和实时车费。


为了进步完善系统功能还设计了时间复位计费复位和开始手动调节时钟分加手动调节时钟时加控制按健。


计费器系统分析系统的输入有计费开始信号结束信号以及从车轴上引出的计程脉冲。


输出有费用显示输出和当前时间输出。


计费器的数据处理部分主要是费用的累计和计算。


由于计费形式只有记程模式,也就是说费用只和出租车行驶的里程有关,不考虑在堵车或者等红灯的浪费的时间所带来的对司机的损失,所以仅对计程脉冲计数,这个脉冲进入计费部分,由计费部分计算得出结果后,实时显示当前费用。


当然这个费用还与当前的时间的有关,所以要判断当前的时间和当起步时的时间所在的时间段,然后根据在不同的时间段会有不同大小的费用的加成。


当乘客上车开始计费,正常行驶时显示实时费用,当到达指定地点时,乘客结算费用,司机把计费器清零,然后等待下位乘客。


系统功能框图图系统功能框图如上图脉冲由晶振分频而来,还有图中没有出现的刷新频率也是由晶振分频而来的。


当第开启时时钟为,就要用到和调节时间,使其正确显示当前时间。


记程脉冲是由出租车的车轴上提供的脉冲例如,当车上有乘客时,司机拉下开始健,计费模块就开始工作,并且会根据不当前的不同外部情况改变每个计费段的费用的大小,然后将这个费用实时的显示在显示器上。


切换按键的用途是让显示器在显示费用和当前时间之间相互切换。


实现计费系统所用器材和设备台和软件爱迪克牌子的实验机实验仪正面图时钟模块计费模块七段显示器脉冲调节分调节小时记程脉冲时段切换按键开始,清零下载器导线若干所用到的是晶振模块显示,开关部分,电源部分计费器系统各模块时钟模块由于在以及上使用,除了可以使用脚本完成设计流程外,提供了完善的用户图形界面设计方式。


具有运行速度快,界面统,功能集中,易学易用等特点。


支持公司全系列器件和等和等。


使用方法下面以个十进制计数器的设计为例,详细介绍原理图输入的设计方法及仿真步骤。


设计文档的输入建立工程个设计对应个工程项目文件,该工程项目下可包含多个设计模块文件。


运行软件,出现如下界面建立工程,如下图点击后弹出指定工程名的对话框,在中如下图填写直接按进行下步,选择器件的型号在下拉框中,我们选择系列,注意在栏选上以显示所有的型号。


执行下步出现对话框这里是选择其他工具的对话框,我们用的集成环境进行开发,因此这里不作任何改变。


按进入工程的信息总概对话框按按钮即建立个空项目。


建立顶层图执行,弹出新建文件对话框选择按即建立以个空的顶层图,缺省名为,如下图添加逻辑元件双击顶层图图纸的

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