出租车计价器的设计教学内容.docx
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出租车计价器的设计教学内容
出租车计价器的设计
西安邮电学院
出租车计价器技术规范
版本02
学院:
电子工程学院
系别:
微电子系
班级:
0802
姓名
学号
项目
郭杏
04084038
各个模块的功能描述
陈晶
04084043
模块的划分,时序图的绘制
常琛
04084045
各个模块框图的绘制
日期:
11年06月21日
版本信息
版本
日期
描述
作者
1.0
6/20/2011
初步设计
郭杏
2.0
6/21/2011
标准设计
陈晶,常琛
3.0
7/12/2010
**
封面版本信息必须与本页最后版本保持一致。
1总体描述
1.1功能定义
具体过程:
出租车的一般计费过程为:
出租车载客后,启动计费器,整个系统开始运行,里程计数器和时间计数器从0开始计数,费用计数器从6开始计算。
再根据行驶里程或停止等待的时间按以上的标准计费。
若在行驶状态,则计程器开始加计数,当路程超过3公里后,计费器以每公里1元累加。
若出租车停止等待状态,则计时器开始加计数,当时间超过三分钟后,计费器以每分钟1元累加。
出租车到达目的地停止后,停止计费器,显示总费用。
1.行程3公里内(包括3公里),且等待累计时间3分钟内(包括3分钟),即起步费为6元。
2.3公里外(不包括3公里)以每公里1元累加,等待累计时间3分钟外(不包括3分钟)以每分钟以1元累加。
3.显示(LCD):
显示格式
显示内容:
STF
数据:
(0-99)(0-99:
0-60)(0-99)
能显示行驶公里数、等待累计时间和最后的总费用。
本计费器的显示范围为0~99元,计价分辨率为1元;计程器显示范围为0~99公里,分辨率为1公里;计时器的显示范围是分钟的显示范围是0—99,分辨率为1分钟。
秒的显示范围是0—59。
辨率为1秒
1.2系统结构框图
根据出租车计费器的工作过程,本系统采用分层次、分模块的方式设计,其本系统组成框图如下所示。
其中行驶路程计数模块、等待时间计数模块和计费模块,用来统计路程、等待时间和总费用,控制模块是用来控制计费模块,lcd模块用来显示行驶的公里数、等待累计时间和总费用等信息。
系统框图如下所示
各模块具体框图及引脚分配
1.分频模块
此模块的功能是对总的时钟进行分频,因为总的时钟是50M的,经过分频后的时钟为1Hz,为计时模块,计程模块,计费模块,以及LCD驱动模块提供时钟。
名称
端口类型
功能
clk_50M
input
为整个模块提供时钟,占空比50%
reset
input
低电平复位
enable
output
输出使能
2.计程模块
此模块的功能是计算出租车行驶的路程。
在出租车启动并行驶的过程中(即复位/启动信号reset为0,行驶/停止信号start为1),当时钟clk是上升沿的时候,系统即对路程计数器distance的里程计数器进行加计数,当路程超过三公里时,系统将输出标志正脉冲distance_enable
名称
端口类型
功能
clk_50M
input
在行驶的条件下,clk上升沿时,系统即对路程计数器distance的里程计数器进行加计数
reset
input
低电平复位
start
input
行驶/停止信号
enable
output
控制始终的使用
[7:
0]distance
output
行驶的距离
distance_enable
output
当路程超过三公里时,系统将输出标志正脉冲distance_enable。
3.计时模块
此模块用于计算停车等待的时间。
在出租车行进中,如果车辆停止,即当reset=1,start=0时,s[7:
0]在1Hz信号clk的上升沿进行加1计数,每60次产生进位脉冲使分钟计数器位进行加计数,当累计等待时间超过3(不包括3分钟)分钟时,输出标志time_enable正脉冲信号。
名称
端口类型
功能
clk_50M
input
为计时器提供时钟
reset
input
复位信号,高计数,低清零
start
input
高启动,低
enable
input
控制时钟
[7:
0]m
output
输出分钟
[7:
0]s
output
输出秒
Time_enable
output
当累计等待时间超过3(不包括3分钟)分钟时,输出标志time_enable正脉冲信号。
3.控制模块
此模块相当于一个二选一的选择器,属于组合电路,为计费模块提供计费方式,当start高电平的时候选择公里计费,输出的时钟信号为distance_enable,当start低电平的时候选择时间计费,输出的时钟信号为time_enable。
名称
端口类型
功能
start
input
当start高电平的时候选择公里计费,输出的时钟信号为distance_enable,当start低电平的时候选择时间计费,输出的时钟信号为time_enable,
distance_enable
input
输出该使能使用计程模块
time_enable
input
输出该使能使用计时模块
Select_clk
output
选择的时钟信号
5,计费模块
计费模块用于出租车启动后,根据行驶路程和等待时间计算费用。
当行驶路程不满三公里,且等待时间不满3分钟时,计价器显示为起步价6元;当车处于行驶状态且满3公里时,select_clk信号选择distance_enable,此后路程每满1公里,费用计数器加1元;当出租车处于停止等待状态且时钟满3分钟时,select_clk信号选择time_enable信号,时间每满1分钟,费用计数器加1元。
名称
端口类型
功能
reset
input
复位
clk
input
控制计费
select_clk
input
控制计费
fee[7:
0]
output
输出的费用
6.驱动模块
LCD驱动模块将8位的数据转换为4位的数据,送至LCD显示模块,使行驶路程,行驶时间,行驶费用显示在LCD上。
名称
端口类型
功能
clk50M
input
提供时钟
reset
input
复位
m[7:
0]
input
提供时间分
s[7:
0]
input
提供时间秒
enable
input
控制时钟的使用
distance[7:
0]
input
提供距离
fee[7:
0]
input
提供费用
lcd_rw
output
输出4位的距离,送至显示模块
lcd_rs
output
输出复位端
lcd_e
output
输出使能端
data[3:
0]
output
输出总的费用,送至显示模块
7,显示模块
名称
端口类型
功能
data[3:
0]
input
将4位的数据送入显示模块
lcd_rs
input
控制寄存器的读写对象
lcd_rw
input
控制读写信号
lcd_e
input
使能端
8,顶层模块
名称
端口类型
功能
clk_50M
input
为全局提供时钟
reset
input
复位,高电平有效
start
input
控制出租车的行驶
data[3:
0]
output
LCD显示内容
lcd_rw
output
控制读写信号
lcd_rs
output
控制寄存器的读写对象
lcd_e
output
使能端
2.1时序图
1分频模块
为了方便表示,采用的是2分频电路
2.计程模块
为了方便观察该模块的时序图,省去了clk_50M图,下面的clk即为输入enable
3.计时模块
为了方便观察该模块的时序图,省去了clk_50M图,下面的clk即为输入enable
4.控制模块
4.计费模块
6顶层模块时序图
总体任务分配
姓名
任务
郭杏
计程模块与计费模块
陈晶
计时模块与控制模块
常琛
分频模块与顶层模块
每个人对自己设计的模块进行仿真验证,最后由组长再综合验证。
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