eda出租车计价器

燕 山 大 学 EDA课程设计报告书

姓名： 欧远昌

班级： 14级通信工程5班 学号： 140104030119 成绩：

（注：此文件应以同学学号为文件名）

题目： 出租车计价器

一、设计题目及要求

要求：

1．2 km起计价，起始价5.0元，每公里1.2元； 2．传感器输出脉冲为0.5m/个；

3．每0.5km改变一次显示，且提前显示（只显示价格）；

1总体设计的文字描述，即由哪几个部分二、设计过程及内容（包括○

2主要模块比较详尽的文字描构成的，各个部分的功能及如何实现方法；○

述，并配以必要的图片加以说明，但图片数量无需太多）

1．总体设计描述

根据设计要求出，租车计价器型可分为四个模块：分频模块，路程计数模块，价格计数模块和价格显示模块。

①分频模块

分频模块功能是每经过1000个脉冲，即0.5km，输出一个脉冲信号，并且产生一控制输出，该控制信号在2km前，输出为0，而在2km之后输出1，该控制信号控制价格计数器从2km处开始累加钱数。

②路程计数模块

路程计数模块的功能是显示路程，路程包含了十位，个位和小数位，其中，小数位显示0或5，并在固定位置5→0处向个位进位，十位和个位分别为常规0~9计数器。

③价格计数模块

价格计数模块的功能是显示与路程对应的价格，且价格提前显示。价格同样包含十位，个位和小数位，其中小数位依次显示6、2、8、4、0，并在6→2，8→4，4→0时，向个位产生进位，价格的个位为从5开始计数的10进制计数器，在9→0时产生向十位的进位，十位是常规的0~9计数器。

④价格显示模块

价格显示模块的功能是使用试验箱中的3个数码管（编号为1~3的数码管）显示价格，

下图为电路总体设计的示意图：

图1 电路示意图

2

2.模块实现 ①分频模块

分频模块fenpin是由四个74160计数器级联而成，内部链接连接方式如图2所示

AND2OUTPUT1/05kminst8VCCVCCVCCVCC74160LDNABCDENTENPCLRNCLKinst74160LDNABCDENTENPCLRNCLKinst174160LDNABCDENTENPCLRNCLKinst274160LDNABCDENTENPCLRNCLKinst3AND2GNDQAQBQCQDRCOGNDQAQBQCQDRCOGNDQAQBQCQDRCOGNDQAQBQCQDRCOinst9OUTPUTNOTinst102kmCOUNTERCOUNTERCOUNTERCOUNTERclkINPUTVCC

图2 分频模块fenpin内部电路图

注：左侧脉冲输入端，0.5m/个；右上输出端为每1000个脉冲输出1个脉冲，表示经过了0.5km；右下输出端为控制信号，控制钱数开始累加。

②路程计数模块

路程模块lucheng内部电路图如图3所示，模块lucheng05为路程小数位，由3个JK触发器构成，其输出为0、5循环，并有对个位的进位。个、十位为常规的100进制计数器。

VCCVCC74160lucheng05clkINPUTVCC74160LDNABCDENTENPCLRNCLKinst1clk010203carryinst2LDNABCDENTENPCLRNCLKinstQAQBQCQDRCOQAQBQCQDRCOOUTPUTOUTPUTout8out9OUTPUTOUTPUTout10out11COUNTERCOUNTEROUTPUTOUTPUTOUTPUTout1out2out3OUTPUTOUTPUTOUTPUTOUTPUTout4out5out6out77485A0B0A1B1ALBOA2AEBOB2AGBOA3B3ALBIAEBIAGBIinst8COMPARATORVCC7485A0B0A1B1ALBOA2AEBOB2AGBOA3B3ALBIAEBIAGBIinst5COMPARATORGNDAND2OUTPUTcompareinst11GNDVCC

图3 路程模块lucheng内部电路图

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③价格计数模块

价格计数的模块实现如图4所示，jiage01为小数位，由3个JK触发器构成，依据时序电路设计方法得出，其输出为6、2、8、4、0。jiage02为个位与十位的计数模块，个位由74160计数器与组合电路构成，个位依次循环输出5、6、7、8、9、0、1、2、3、4。十位为74160计数器。Jiage01与jiage02之间组合电路的功能是在6→2，8→4，4→0时产生对高位的进位信号。

OUTPUTCjiage02clkJINWEI02030401OR2clkclk_enINPUTVCCINPUTVCCAND2jiage01clkinst1inst800100200300404030201OUTPUTOUTPUTOUTPUTOUTPUTc9c10c11c12c8OR2OUTPUTOUTPUTc7inst14instinst7OUTPUTc6OR2OUTPUTc4OUTPUTc5inst13OUTPUTc3c2c12kmINPUTVCCNOTinst11OUTPUTOUTPUT

图4 价格模块jiage内部电路

④价格显示模块

显示扫描电路用1~6计数器作地址扫描端(置数法构成），并将地址输出，dp为小数点控制端，控制编号为2、5的数码管小数点点亮。4个八选一数据选择器共用地址端，4个选择器输出接数字译码器7448输入端。模块xianshi连接方式如图5所示。

com7OUTPUTcom6com5OUTPUTOUTPUTcom4com3com2com1com0OUTPUTOUTPUTOUTPUTOUTPUTOUTPUTY0NY1NY2NY3NY4NY5NY6NY7N3:8 DECODER74138ABCG1G2ANG2BNVCCOAOBOCODOEOFOGRBONABCDLTNRBINBINOUTPUTOUTPUTOUTPUTOUTPUTOUTPUTOUTPUTOUTPUTabcdefgOUTPUTm1OUTPUTOUTPUTm2m37448OUTPUTm0BCD TO 7SEGns28GNDYWNYWNYWNMULTIPLEXERMULTIPLEXERMULTIPLEXERYWN7VCCVCC56741517415174151LDNABCDENTENPCLRNCLK8GND1ABCD0D1D2D3D4D5D6D7GNABCD0D1D2D3D4D5D6D7GNABCD0D1D2D3D4D5D6D7GN7415174160QAQBQCQDRCONAND21415166COUNTERGND29OUTPUTclkINPUTVCCsel0NPUTVCCNPUTVCCNPUTVCCNPUTVCCNPUTVCCNPUTVCCNPUTVCCNPUTVCCNPUTVCCNPUTVCCNPUTVCCNPUTVCCNPUTVCCNPUTVCCNPUTVCCNPUTVCCNPUTVCCNPUTVCCNPUTVCCNPUTVCCNPUTVCCNPUTVCCNPUTVCCOUTPUTsel1sel2OUTPUTdst1bdst2bdst3bcost1bcost2bcost3bNOTNOTAND3OR2inst10inst6inst3inst9NOTNOTAND3DFFinst11inst12inst5DPRNQOUTPUTdst1adst2adst3acost1acost2acost3adpdst2ddst3dcost1dcost2dcost3ddst1cdst2cdst3ccost1ccost2ccost3c17MULTIPLEXERABCD0D1D2D3D4D5D6D7GNCLRN101 4

图5 显示扫描电路xianshi内部电路图

3.各模块组装总图和仿真结果

根据各模块的功能，将四个主要模块进行组装，得到最终的电路图如图6所示。

xianshiclk2INPUTVCCPIN_V12jiagefenpinclk1INPUTVCCAND2clkPIN_W121/05km2kminst3clkclk_en2kminstCc9c10c11c12c8c7c6c5c4c3c2c1DTOUTPUTinst2luchengclkout8out9out10out11out1out4out2out5out3out6out7compareclkdist2ddist3dcost1dcost2dcost3ddist1cdist2cdist3ccost1ccost2ccost3cdist1bdist2bdist3bcost1bcost2bcost3bdist1adist2adist3acost1acost2acost3ainst6com7com6com5com4com3com2com1com0abcdefgm0m1m2m3sel0sel1sel2dpOUTPUTcom7OUTPUTOUTPUTOUTPUTOUTPUTcom6com5com4com3OUTPUTOUTPUTOUTPUTcom2com1com0OUTPUTOUTPUTOUTPUTabcOUTPUTOUTPUTOUTPUTOUTPUTdefgOUTPUTOUTPUTOUTPUTm0m1m2OUTPUTOUTPUTOUTPUTOUTPUTm3sel0sel1sel2PIN_R7PIN_R8PIN_T5PIN_T6PIN_R5PIN_R6PIN_P3PIN_P5PIN_N1PIN_N2PIN_P1PIN_P2PIN_R1PIN_R2PIN_T1PIN_W11PIN_V11PIN_R15PIN_R14OUTPUTdpPIN_T2inst5 图6 出租车计价器电路总图

软件仿真结果如图所示

路程仿真

价格仿真

三、设计结论（包括设计过程中出现的问题；对EDA课程设计感想、意见和建议）

通过软件仿真与实验箱的硬件仿真结果的正确性，验证了本组设计的出租车计价器模型具有一定程度的实用性。

1.设计中出现的主要问题

①用已知器件实现某种特定的逻辑功能时，常遇到不知如何连接或不知如何建立正确的时序逻辑，多次尝试与更正设计方案耗费很多时间。

解决：加强理论知识储备，查询书本的器件功能表。 ②仿真延时问题使波形出现尖峰毛刺。

5

解决：修正电路，用尽量少的器件，必要时接入防抖电路。 2.收获和感想

通过两周的EDA课程设计，我基本掌握了使用数字电子技术基础知识设计具有一定实用性的电路模型，掌握了使用软件Quartus2设计电路及对其进行编译、调试、仿真的基本方法，巩固了对常用数字电子器件的使用方法。

同时体会到了坚持，不气馁的重要性，在多次设计方案遇到瓶颈和更改设计方案阶段，能够不气馁，发散思维，虚心向同学求教，共同商讨，对设计方案不断进行改进，一份努力一分收获，最终我得到比较理想的输出结果。

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EDA课程设计成绩单

姓 名 班 级 学 号 设计过程与验收 (70%: 平时表现和 验收答辩) 报告撰写 总成绩 (30%)

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