出租车计费器的VHDL设计

英文摘要Currently,thewaythatpeoplemoveoutgraduallytendtoconvenienttaxi,so,acompleteandstabletaxiaccountingdevice’sresearchandapplicationbecomeparticularlyurgent,itistheimportantsegmenttostandardtaxiindustryandwewilldesignataxiaccountingdevicesystembyEDAtechnology.Thecircuitsystemisdividedintofourmajorfunctionalmodulesas:frequencydivider/measurementmodule,controlmodule,chargingmoduleanddecodingdisplaydynamicscanningmoduleinthispaper,programming,compiler,simulationandmodelingmodularly,andthentointegratecircuit,analysisanddiscussiontheresults.Thedesignofthetaxiaccountingdevicesystemcancompletelysimulatethetaxistartingprice,trafficbilling,waitingbillingandotherfunctions,andcandisplaythechargingtimeandthecorrespondingactualfarebydynamicscanningcircuit.英文关键词VHDL、QuartusⅡ、accountingdevice1目录摘要............................................................................................................................................5关键词........................................................................................................................................5Abstract......................................................................................................................................5Keywords..................................................................................................................................51.引言.........................................................................................................................................62.VHDL简介............................................................................................................................63.设计内容及要求.....................................................................................................................63.1设计目的............................................................................................................................73.2设计任务............................................................................................................................73.3设计思想............................................................................................................................74.设计原理及单元模块设计.....................................................................................................84.1设计原理及方法................................................................................................................84.2单元模块设计....................................................................................................................84.3顶层电路的设计..............................................................................................................165.结束语...................................................................................................................................17参考文献..................................................................................................................................172出租车计费器摘要：目前人们出行的方式越来越倾向于方便快捷的出租车，因此，比较完善而且稳定的出租车计费器的研制和应用尤为迫切，它是规范出租车行业的重要环节,本文将使用EDA技术设计一个出租车计费系统。文章中将整个电路系统分为分频/计量模块、控制模块、计费模块、译码动态扫描显示模块这四个主要功能模块，分模块进行编程、编译、彷真和建模，然后进行电路综合，并分析讨论结果。此次设计的出租车计费系统完全能够模拟实现出租车的起步定价，行驶计费和等待计费等功能，并且可以通过动态扫描电路显示计费时间和与之相对应的实际车费。关键词：VHDL、QuartusⅡ、计费器TaxiAccountingDeviceAbstract:Currently,thewaythatpeoplemoveoutgraduallytendtoconvenienttaxi,so,acompleteandstabletaxiaccountingdevice’sresearchandapplicationbecomeparticularlyurgent,itistheimportantsegmenttostandardtaxiindustry.Thecircuitsystemisdividedintofourmajorfunctionalmodulesas:frequencydivider/measurementmodule,controlmodule,chargingmoduleanddecodingdisplaydynamicscanningmoduleinthispaper,programming,compiler,simulationandmodelingmodularly,andthentointegratecircuit,analysisanddiscussiontheresults.Thedesignofthetaxiaccountingdevicesystemcancompletelysimulatethetaxistartingprice,trafficbilling,waitingbillingandotherfunctions,andcandisplaythechargingtimeandthecorrespondingactualfarebydynamicscanningcircuit.KeyWords:VHDL、QuartusⅡ、accountingdevice1.引言3随着社会的不断进步，我们已进入信息化时代，信息社会的发展离不开电子技术的推动。当代电子产品更新换代的节奏越来越快，几乎渗透了社会的各个领域，实现这种进步的主要原因就是生产制造技术和电子设计技术的发展。前者主要以微电子技术为代表，如半导体工艺技术的发展，而后者的核心即为EDA技术，它代表了当今电子技术发展的新方向。EDA技术的基本特征为：整个系统的关键电路由专用集成电路（ASIC）实现，设计人员对整个系统进行功能分析、划分好设计方案，然后采用“自顶向下”的设计方法，利用硬件描述语言（VHDL）为系统逻辑描述手段完成设计文件，最后通过编译、综合与仿真测试，直至实现既定线路的系统功能。一般来说可以通过超大规模可编程逻辑器件、半制定或全制定ASIC以及混合ASIC三种途径来完成利用EDA技术进行电子系统设计的最终目标即专用集成电路（ASIC）的设计和实现。近年来，随着人民生活水平的不断提高，以车代步越来越成为人们出行的首要选择，而出租车行业以其方便快捷的优势更是颇受青睐发展迅速。随着出租车行业的发展，对出租车计费器的要求也越来越高。由此，比较完善并且稳定的出租车计费器的研制和应用尤为迫切，它是解决司机和乘客间可能出现的纠纷的重要依据，也是规范出租车行业的重要环节。传统的计费系统功能不稳定，通用性差，而基于EDA技术设计的出租车计数器，以其价格价格便宜、安全可靠、使用方便等优点，而受到人们的普遍关注[1]。目前，基于EDA技术通过VHDL语言描述的以QuartusⅡ开发软件为设计工具的出租车计费系统完全能够实现模拟出租车的启动、暂停和停止，也能够实现出租车的起步定价，行驶计费和等待计费等功能，并且可以通过动态扫描电路显示计费时间和与之相对应的实际车费，这些完全可以满足出租车对计费系统的要求。2.VHDL简介目前，电子系统正向集成化、大规模和高速度的方向发展，传统的门级描述方法显得过于琐碎，难以理解掌握[2]。VHDL（VeryHighSpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguage）是美国国防部与1983年发起创建，并在1987年作为“IEEE标准1067”发布，它是一种全方位的硬件描述语言，通常适用于系统行为级和寄存器传输级（RTL）的描述，整个自顶向下或自底向上的电路设计过程都可以用VHDL来完成。它允许设计者用它来进行数字逻辑系统的仿真验证、时序分析、逻辑综合，它是目前应用最为广泛的一种硬件描述语言[3]。