1、 EDA 基础课程设计基础课程设计 题目：题目： 出租车计费器设计出租车计费器设计 学生姓名：学生姓名： * 学学 号：号： 2009* 班班 级级: 电子信息工程电子信息工程 09-02 班班 专专 业：业： 电子信息工程电子信息工程 所在院系：所在院系： 电气与信息工程学院电气与信息工程学院 指导教师：指导教师： * 起止日期：起止日期：2012 年年 5 月月 28 日至日至 2012 年年 6 月月 8 日日 出租车计费器设计 摘要 随着我国社会经济的全面发展，各大中小城市的出租车营运事业发展迅速， 出租车已经成为人们日常出行选择较为普遍的交通工具。 出租车计费器是出租车 营运收费的专
2、用智能化仪表，是出租车市场规范化 、标准化以及减少司机与乘 客之间发生纠纷的重要设备。一种功能完备、简单易用、计量准确的出租车计费 器是加强出租车行业管理、提高服务质量的必备品。 本文介绍了出租车计费器系统在实际生产生活中的重要性， 根据预定的设计 要求和设计思路，采用 VHDL 硬件描述语言作为设计手段，采用自顶向下的设 计思路设计了一个实际的基于 EP3C80F780C8N 芯片的出租车计费系统，通过在 Quartus8.1 软件下进行模拟仿真，并进行相应的硬件下载调试，证明该出租车 计费系统具有实用出租车计费器的基本功能，各技术指标符合预定标准，如能进 一步完善，将可以实用化和市场化，具
3、有一定实用性。 关键词：出租车计费器；现场可编程门阵列；仿真 目 录 1 设计目的 1 2 设计指标 2 2.1 课题 . 2 2.2 技术指标 2 3 VHDL 简介. 2 4 出租车计费器功能设计 4 4.1 出租车计费器功能设计 4 4.2 出租车计费器原理 5 4.3 模块设计 5 4.3.1 点阵动态显示模块 . 5 4.3.2 里程动态显示模块 . 6 4.3.3 计费动态显示模块 . 6 5 出租车计费器的实现 6 5.1 出租车计费器功能设计 6 5.2 出租车计费器原理 7 5.3 模块设计 10 6 出租车计费器的仿真结果 18 6.1 管脚分配 18 6.2 显示模块仿真
4、结果 19 7 设计总结 21 参考文献 22 附录 出租车计费器 VHDL 源程序 23 第 1 页 共 34 页 1 设计目的 随着我国社会经济的全面发展，各大中小城市的出租车营运事业发展迅速， 出租车已经成为人们日常出行选择较为普遍的交通工具。 出租车计费器是出租车 营运收费的专用智能化仪表，是出租车市场规范化 、标准化以及减少司机与乘 客之间发生纠纷的重要设备。一种功能完备、简单易用、计量准确的出租车计费 器是加强出租车行业管理、提高服务质量的必备品。本文介绍了出租车计费器系 统在实际生产生活中的重要性，根据预定的设计要求和设计思路，采用 VHDL 硬件描述语言作为设计手段，采用自顶向
5、下的设计思路设计了一个实际的基于 AheraFPGA 芯片的出租车计费系统，通过在 Quartus8.1 软件下进行模拟仿真， 并进行相应的硬件下载调试， 证明该出租车计费系统具有实用出租车计费器的基 本功能，各技术指标符合预定标准，如能进一步完善，将可以实用化和市场化， 具有一定实用性。 传统出租车计费器多数由单片机实现，可扩展的资源有限，硬件电路复杂， 不利于系统功能升级，容易在运营过程中产生干扰，影响系统的使用。并且由于 分立器件多，造成电源功耗大，影响芯片的使用寿命。而基于 FPGA 的出租车计 费器可以解决电子系统小型化、低功耗、高可靠性等问题，具有非常重要的实际 意义。 第 2 页
6、 共 34 页 2 设计指标 2.1 课题 出租车计费器设计 2.2 技术指标 1.用直流电动机模拟出租车轮子，通过 8 个七段码管的前四个显示里程，后四 个显示费用。 2.利用 16*16 点阵显示每公里费用。 3.白天黑夜出租车不同费用价格。 4.计算超出一定里程的返程费用。 3 VHDL简介 VHDL 的 英 文 全 名 是Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language，翻译成中文就是超高速集成电路硬件描述语言，因此它的 应用主要是应用在数字电路的设计中。1987 年底，VHDL 被 IEEE 和美国国防部 确认为标准硬件描述语言。自 IEEE 公布了 VHDL 的标准版本，IEEE-1076（简 称 87 版)之后，各 EDA 公司相继推出了自己的 VHDL 设计环境，或宣布自己的 设计工具可以和 VHDL 接口。 此后 VHDL 在电子设计领域得到了广泛的认可，并逐步取代了原有的非标 准的硬件描述语言。1993 年
