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1、沈阳工程学院课程设计摘要本文介绍了一种采用单片FPGA芯片进行出租车计费器的设计方法，主要阐述如何使用新兴的EDA器件取代传统的电子设计方法，利用FPGA的可编程性，简洁而又多变的设计方法，缩短了研发周期，同时使出租车计费器体积更小功能更强大。本设计实现了出租车计费器所需的一些基本功能，计费包括起步价、行车里程计费、等待时间计费，同时考虑到出租车行业的一些特殊性，更注重了把一些新的思路加入到设计中。主要包括采用了FPGA芯片，使用VHDL语言进行编程，使其具有了更强的移植性，更加利于产品升级。关键词：VHDL，计费器，QuartusⅡ，FPGA，EDAI沈阳工程学院课
2、程设计AbstractThispaperintroducesadesignmethodfortaximeterusingasingleFPGAchip,mainlyonhowtousethenewEDAdevicetoreplacetheconventionalelectronicdesignmethod,usingFPGAprogrammability,thedesignmethodwhichissimpleandvariable,shortenthedevelopmentcycle,atthesametimethetaximetersmallerfunctionm
3、orepowerful.Thedesignandimplementationofthetaximeterofsomeofthebasicfunctions,billing,includingthestartingprice,mileagebilling,waitingtimeandbilling,consideringtheparticularityofthetaxiindustry,paymoreattentiontoaddsomenewideastothedesign.MainlyincludetheuseoftheFPGAchip,usingVHDLlangua
4、geprogramming,sothatithasastrongerportability,moreconducivetoproductupgrades.KeywordsVHDL,billing,QuartusII,FPGA,EDAI沈阳工程学院课程设计目录摘要IIAbstractIII1引言12VHDL简述及应用22.1VHDL简述22.2VHDL的应用23FPGA的简述33.1FPGA的介绍33.2FPGA的整体结构33.3Altera公司的FPGA34方案的论证与选择54.1方案论证54.2方案的选择65主要模块设计75.1按键模块75.2控制模块75.3计费模
5、块85.4里程模块85.5显示模块95.6分频模块96模块仿真分析116.1按键模块仿真116.2控制模块仿真116.3计费模块仿真126.4里程模块仿真126.5分频模块仿真13结论14致谢15参考文献16附录117附录218基于FPGA出租车计价器设计1引言随着EDA技术的发展及大规模可编程逻辑器件CPLD/FPGA的出现,电子系统的设计技术和工具发生了巨大的变化,通过EDA技术对CPLD/FPGA编程开发产品,不仅成本低、周期短、可靠性高,而且可随时在系统中修改其逻辑功能。本文介绍了一定外围电路组成的出租车计费器系统。21基于FPGA出租车计价器设计2VHDL简
6、述及应用2.1VHDL简述VHDL具有多层次描述系统硬件功能的能力，支持自顶向下和基于库的设计特点。其开发流程：在顶层用方框图或硬件语言对电路的行为进行描述后，进行系统仿真验证和纠错。再用逻辑综合优化工具生成具体的门级逻辑电路的网表。然后通过适配器将网表文件配置于指定的目标器件，产生最终下载文件或配置文件。最后把适配后生成的下载或配置文件通过编程器或编程电缆下载到具体的FPGA/CPLD器件中去，以便进行硬件调试和验证，而实现可编程的专用集成电路ASIC的设计。它出现于80年代后期，最初是由美国国防部开发出来的，是为了供美军用来提高设计的可靠性和缩减开发周期的一种使用
7、范围较小的设计语言。VHDL是超高速集成电路硬件描述语言，是一种用于电路设计的高级语言。VHDL主要是应用在数字电路的设计中。目前，它在中国的应用多数是用在FPGA/CPLD/EPLD的设计中，同时也被一些实力较为雄厚的单位用来设计ASIC。2.2VHDL的应用VHDL主要用于描述数字系统的结构，行为，功能和接口。除了含有许多具有硬件特征的语句外，VHDL的语言形式和描述风格与句法是十分类似于一般的计算机高级语言。VHDL系统设计与其他硬件描述语言相比，VHDL具有更强的行为描述能力，从而决定了他成为系统设计领域最佳的硬件描述语言。强大的行为描述能力
