北邮数电实验报告4人表决器范文.docx

北邮数电实验报告4人表决器数字电路综合实验设计简易出租车计价器的设计与实现学院:电子工程学院班级:20XX学号:20XX姓名:孙月鹏班内序号:04 摘要本文介绍了利用QuartusII综合性PLD/FPGA开发软件,在MAXII数字逻辑实验开发板上实现简易出租车计价器功能的设计与实现方法。本方案采用自上而下的设计理念,将整体电路按照功能划分为分频、计数、控制、数码管显示电路、点阵显示电路等若干模块,模块内用VHDL语言完成逻辑设计,模块间用原理图进行连接,使整体可实现计费、计时等功能。关键字:可编程器件模块化设计出租车计价器VHDL语言一、设计任务要求基本要求: :用时钟2秒钟表示出租车匀速行驶1公里。在行车5公里以内,按起步价13元收费,超过5公里部分,以每公里2元收费。燃油附加费每运次1元。 :用按键控制中途等待,等待少于5秒不收费,超过5秒后没等待3秒钟加收1元。 、行驶里程和等候时间。字母A表示当前处于显示计费金额状态,字母B表示当前处于显示行驶里程状态,字母C表示当前处于显示等候时间状态。 、载客状态。提高要求: 。 ,基本单价加收20%的费用。出租车收费以元为单位,元以下四舍五入。 。,分段计价。。二、设计思路与结构框图 ,该系统的的主体是计数控制器。该系统由外部控制载客控制信号和等待控制信号,以时钟信号的翻转为计数依据,完成对时间、里程和费用的计数,并将结果通过数码管译码电路显示出来。该系统的控制信号可由拨码或按键输入,时钟由开发板内部时钟分频得出,输出有点阵输出和数码管输出。因此,可将系统分为分频器、计数控制器、数码管译码和显示以及点阵显示四部分。并以此得出系统的逻辑框图如下: 图2逻辑框图 :空驶状态、载客状态和等待状态。分别由v、和w来进行控制。三、分块电路和总体电路设计总体电路设计图3状态转移图整体电路由数码管译码电路、转换电路、点阵译码电路、技术控制电路、分频电路五部分构成。分频电路将开发板内部的50MHz时钟分为500hz、 1Hz、、以及用于提高分频效率的其他若按频率。计数控制电路由四部分构成,整体完成行驶距离的计数、等待时间的计数以及费用的计数。输出为三组十位二进制数。转换电路有转换数据类型和在数码管上分时显示两个功能。首先将输入的十位二进制数转换为4位十进制数,并且利用除法和取余数的运算提取出个位、十位、百位、千位,并转换为四位二进制BCD码。其次利用的时钟,将行驶里程、等待时间、计费金额以2秒为周期依次out1~4,供给数码管以便分时显示。数码管译码电路以500HZ实现动态扫描,并将转换电路输出的5组BCD 码依次译码,完成显示。点阵译码器根据载客控制信号,分别显示“O”、“X”静态图案。 ENTITYdiv_100ISPORT;--ENDdiv_100; ARCHITECTUREa100OFdiv_100IS SIGNALtmp100:INTEGERRANGE0TO99;--BEGIN p1:PROCESS--p1BEGIN IFclear="0"THENtmp100 ELSIFclk100"eventANDclk100="1"THENIFtmp100=99THENtmp100 tmp100 ENDPROCESSp1; clk100:输入时钟 clear:复位端clk1:输出时钟输入时钟输出时钟计数信号进行100进制的计数 p2:PROCESS--p2输出占空比为50%的新时钟BEGIN IFclk100"eventANDclk100="1"THENIFtmp100>49THENclk1 clk1 ENDPROCESSp2;ENDa100; 仿真波形图5200分频仿真波形图65分频仿真波形 ,输入为三个不同频率的时钟、载客控制信号v和等待控制信号w。control1完成里程的计数cd和行驶费用cm1,control2完成等待时间ct的计数和等待开始计费信号outt,control3接收到outt后输出为等待时间的计费cm2,control4为总费用关键代码 ENTITYcontrol2ISPORT);--等待时间输出ENDcontrol2; ARCHITECTUREcOFcontrol2ISSIGNALtempt:STD_LOGIC_VECTOR;SIGNALtemp1:INTEGERRANGE0TO999;BEGIN p3:PROCESS--累