出租车计价器VHDL程序与仿真

出租车计价器VHDL程序与仿真

--文件名：taxi.hd。 --功能：出租车计价器。 --最后修改日期：2004.4.9。

library IEEE;

use IEEE.STD_LOGIC_11.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;

entity taxi is

port ( clk_240 :in std_logic; --频率为240Hz的时钟

start :in std_logic; --计价使能信号 stop:in std_logic; --等待信号 fin:in std_logic; --公里脉冲信号

cha3,cha2,cha1,cha0:out std_logic_vector(3 downto 0); --费用数据 km1,km0:out std_logic_vector(3 downto 0); --公里数据 min1,min0: out std_logic_vector(3 downto 0)); --等待时间

end taxi;

architecture behav of taxi is

signal f_15,f_16,f_1:std_logic; --频率为15Hz，16Hz，1Hz的信号

signal q_15:integer range 0 to 15; --分频器 signal q_16:integer range 0 to 14; --分频器 signal q_1:integer range 0 to 239; --分频器 signal w:integer range 0 to 59; --秒计数器 signal c3,c2,c1,c0:std_logic_vector(3 downto 0); --制费用计数器 signal k1,k0:std_logic_vector(3 downto 0); --公里计数器 signal m1:std_logic_vector(2 downto 0); --分的十位计数器 signal m0:std_logic_vector(3 downto 0); --分的个位计数器

signal en1,en0,f:std_logic; --使能信号

begin

feipin:process(clk_240,start)

begin

if clk_240'event and clk_240='1' then

if start='0' then q_15<=0;q_16<=0;f_15<='0';f_16<='0';f_1<='0';f<='0';

else

if q_15=15 then q_15<=0;f_15<='1'; --此IF语句得到频率为15Hz的信号

else q_15<=q_15+1;f_15<='0';

end if;

if q_16=14 then q_16<=0;f_16<='1'; --此IF语句得到频率为16Hz的信号

else q_16<=q_16+1;f_16<='0';

end if;

if q_1=239 then q_1<=0;f_1<='1'; --此IF语句得到频率为1Hz的信号

else q_1<=q_1+1;f_1<='0';

end if;

if en1='1' then f<=f_15; --此IF语句得到计费脉冲f

elsif en0='1' then f<=f_16;

else f<='0'; end if; end if; end if; end process; process(f_1)

begin

if f_1'event and f_1='1' then

if start='0' then

w<=0;en1<='0';en0<='0';m1<=\"000\";m0<=\"0000\";k1<=\"0000\";k0<=\"0000\";

elsif stop='1' then

if w=59 then w<=0; --此IF语句完成等待计时 if m0=\"1001\" then m0<=\"0000\"; --此IF语句完成分计数

if m1<=\"101\" then m1<=\"000\";

else m1<=m1+1;

end if; else m0<=m0+1;

end if;

if m1&m0>\"0000001\"then en1<='1'; --此IF语句得到en1使能信号

else en1<='0';

end if;

else w<=w+1;en1<='0';

end if; elsif fin='1' then

if k0=\"1001\" then k0<=\"0000\"; --此IF语句完成公里脉冲计数

if k1=\"1001\" then k1<=\"0000\";

else k1<=k1+1;

end if; else k0<=k0+1;

end if;

if k1&k0>\"00000010\" then en0<='1'; --此IF语句得到en0使能信号

else en0<='0'; end if; else en1<='0';en0<='0';

end if;

cha3<=c3;cha2<=c2;cha1<=c1;cha0<=c0; --费用数据输出

km1<=k1;km0<=k0;min1<='0'&m1;min0<=m0; --公里数据、分钟数据输出

end if; end process; process(f,start)

begin

if start='0' then c3<=\"0000\";c2<=\"0001\";c1<=\"0000\";c0<=\"0000\";

elsif f'event and f='1' then

if c0=\"1001\" then c0<=\"0000\"; --此IF语句完成对费用的计数

if c1=\"1001\" then c1<=\"0000\"; if c2=\"1001\" then c2<=\"0000\"; if c3<=\"1001\" then c3<=\"0000\";

else c3<=c3+1;

end if; else c2<=c2+1;

end if; else c1<=c1+1;

end if; else c0<=c0+1;

end if; end if; end process; end behav;

程序仿真图

注：1. 仿真图中秒跟分的关系为3进制，即w为2时就归0； 2. 出租车总行驶5公里，等待累计时间为4分钟，总费用为16.2元。

出租计价器程序仿真全图

出租计价器程序仿真图-1

注：行驶公里数为4时，f得到16个计价脉冲数，计价器加16。既等效于加1.6元。

出租计价器程序仿真图-2

注：等待累计时间为3分钟时，f得到15个计价脉冲。计价器的数值增加15。即等效于加1.5元。

出租计价器程序仿真图-3