1、出租車計(jì)價(jià)器控制電路設(shè)計(jì)(PLD綜合實(shí)驗(yàn)),覃洪英,出租車計(jì)價(jià)器控制電路設(shè)計(jì),1、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 基本要求： （1）計(jì)費(fèi)功能：按行駛路程計(jì)費(fèi)，起步價(jià)為10.00元，并在行駛5km后按1.4元/km計(jì)費(fèi)，當(dāng)計(jì)費(fèi)達(dá)到或超過50元時(shí)，每公里加收50的車費(fèi)，車停止不計(jì)費(fèi)； （2）動態(tài)掃描電路，將車費(fèi)和里程顯示出來，保留兩位小數(shù)； （3）能模擬汽車啟動、停止、暫停等狀態(tài)。 擴(kuò)展功能： 暫停等待收費(fèi)功能：當(dāng)車輛行駛超過起步范圍時(shí)，每暫停等待三分鐘加收費(fèi)用0.5元，最終總費(fèi)用為正常行駛計(jì)費(fèi)與暫停等待計(jì)費(fèi)之和。,2、設(shè)計(jì)思路,設(shè)計(jì)分為路程計(jì)費(fèi)及車費(fèi)和里程的顯示部分，程序設(shè)計(jì)流程圖如下：,計(jì)價(jià)器先進(jìn)行停止 （

2、stop）判斷，再進(jìn)行啟動（ start）判斷，然后進(jìn)行暫停（pause）判斷，當(dāng)出租車正常行駛時(shí)，每行駛10米，傳感器產(chǎn)生一個脈沖，通過對該里程脈沖計(jì)數(shù)，確定行駛里程數(shù)和收費(fèi)金額。最后通過數(shù)碼管進(jìn)行顯示。 根據(jù)出租車計(jì)價(jià)器的基本功能，可以將出租車計(jì)價(jià)器控制電路劃分為計(jì)費(fèi)電路模塊，進(jìn)制轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)據(jù)選擇譯碼顯示模塊三個部分。,（1）計(jì)費(fèi)電路模塊,計(jì)費(fèi)電路模塊由里程計(jì)數(shù)器和計(jì)費(fèi)計(jì)數(shù)器構(gòu)成。 程序設(shè)計(jì)在里程脈沖的作用下，使用if判斷語句判斷停止、啟動、暫停信號，若停止則將里程計(jì)數(shù)器和計(jì)費(fèi)計(jì)數(shù)器清零；若啟動則里程計(jì)數(shù)器清零，計(jì)費(fèi)計(jì)數(shù)器賦初值（起步價(jià)10.00元），若暫停則里程計(jì)數(shù)器和計(jì)費(fèi)計(jì)數(shù)器都保持

3、不變。在正常行駛時(shí)，需根據(jù)所計(jì)的里程數(shù)和計(jì)費(fèi)規(guī)則計(jì)算出租車費(fèi)用。如判斷里程數(shù)是小于5km還是大于等于5km，計(jì)費(fèi)是否超過50.00元等。其模塊圖如下：,CLK：里程脈沖信號（每10m一個脈沖） START：模擬出租車啟動信號 STOP：模擬出租車停止信號 PAUSE: 模擬出租車暫停信號 MONEY：出租車費(fèi)用（十進(jìn)制數(shù)） LENGTH：里程數(shù)（十進(jìn)制數(shù)）,（2）進(jìn)制轉(zhuǎn)換模塊,該模塊實(shí)現(xiàn)將里程計(jì)數(shù)和計(jì)費(fèi)計(jì)數(shù)輸出的十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為8421BCD碼送給譯碼顯示模塊譯碼后用數(shù)碼管顯示。 功能實(shí)現(xiàn)：在一個頻率較高（如10MHZ）的時(shí)鐘信號作用下進(jìn)行8421BCD碼加計(jì)數(shù)并與里程計(jì)數(shù)和計(jì)費(fèi)計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較，

4、在該計(jì)數(shù)值小于里程計(jì)數(shù)和計(jì)費(fèi)計(jì)數(shù)值的情況下，持續(xù)計(jì)數(shù)，當(dāng)該計(jì)數(shù)值與里程計(jì)數(shù)值或計(jì)費(fèi)計(jì)數(shù)值相等時(shí)，該計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，則停止時(shí)的計(jì)數(shù)值即為里程計(jì)數(shù)值或計(jì)費(fèi)計(jì)數(shù)值的8421BCD碼形式。其模塊圖如下：,（3）數(shù)據(jù)選擇譯碼顯示模塊,該模塊實(shí)現(xiàn)將里程計(jì)數(shù)和計(jì)費(fèi)計(jì)數(shù)的四位十進(jìn)制數(shù)在掃描 時(shí)鐘的作用下動態(tài)顯示在8個數(shù)碼管上的功能。 首先利用8選一數(shù)據(jù)選擇器分時(shí)選擇其中一個數(shù)輸出并使對應(yīng)的數(shù)碼管片選有效。然后將輸出的數(shù)據(jù)（8421BCD碼）譯碼為共陰極數(shù)碼管的8位二進(jìn)制數(shù)（分別對應(yīng)hgfedcba)，h對應(yīng)小數(shù)點(diǎn)顯示。這里利用掃描時(shí)鐘控制8進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)產(chǎn)生數(shù)據(jù)選擇器的地址選通信號，該時(shí)鐘可直接采用進(jìn)制轉(zhuǎn)換模

5、塊中的時(shí)鐘信號。其模塊圖如下：,（4）暫停計(jì)費(fèi)（擴(kuò)展功能）,在超出5km后，車暫停時(shí)，進(jìn)行時(shí)間計(jì)時(shí)（需秒脈沖，可通過前面的計(jì)數(shù)脈沖分頻的到），比如每計(jì)時(shí)3分鐘計(jì)費(fèi)器加0.50元，最后將暫停計(jì)費(fèi)與里程計(jì)費(fèi)相加得計(jì)價(jià)總費(fèi)用。,3、整體功能實(shí)現(xiàn),法一：采用原理圖輸入方式，將前面各子模塊連接起來。 構(gòu)成整體出租車計(jì)價(jià)器控制電路。 法二：利用VHDL語言描述頂層實(shí)體，代碼中采用元件例化語句將各子模塊加載進(jìn)來，以實(shí)現(xiàn)整體出租車計(jì)價(jià)器控制功能。 設(shè)計(jì)先分功能模塊進(jìn)行編譯和仿真，然后再整體仿真，在仿真正確后，再進(jìn)行引腳鎖定，并下載到實(shí)驗(yàn)箱上驗(yàn)證。 硬件測試時(shí)，啟動信號、暫停信號、停止信號和由撥碼開關(guān)輸入，路程和費(fèi)用信息由數(shù)碼管顯示。鎖