基于fpga出租车计价器设计本科论文 .doc

摘要 本文介绍了一种采用单片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，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  Abstract This paper introduces a design method for taxi meter using a single FPGA chip, mainly on how to use the new EDA device to replace the conventional electronic design method, using FPGA programmability, the design method which is simple and variable, shorten the development cycle, at the same time the taxi meter smaller function more powerful. The design and implementation of the taxi meter of some of the basic functions, billing, including the starting price, mileage billing, waiting time and billing, considering the particularity of the taxi industry, pay more attention to add some new ideas to the design. Mainly include the use of the FPGA chip, using VHDL language programming, so that it has a stronger portability, more conducive to product upgrades. Keywords VHDL, billing, Quartus II, FPGA, EDA 目 录 摘要 II Abstract III 1 引言 1 2 VHDL简述及应用 2 2.1VHDL简述 2 2.2 VHDL的应用 2 3 FPGA的简述 3 3.1 FPGA的介绍 3 3.2 FPGA的整体结构 3 3.3 Altera公司的FPGA 3 5 4.1方案论证 5 4.2方案的选择 6 5主要模块设计 7 5.1按键模块 7 5.2控制模块 7 5.3 计费模块 8 5.4里程模块 8 5.5显示模块 9 5.6分频模块 9 6模块仿真分析 11 6.1按键模块仿真 11 6.2控制模块仿真 11 6.3计费模块仿真 12 6.4里程模块仿真 12 6.5分频模块仿真 13 结论 14 致谢 15 参考文献 16 附录1 17 附录2 18  1 引言 2 VHDL简述及应用 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。 2.2 VHDL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是避开具体的器件结构，从逻辑行为上描述和设计大规模电子系统的重要保证。 3 FPGA的简述 3.1