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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