1、 EDA 课程设计出租车计费器设计 第 1 页 共 26 页 1 绪论 1.1 课题任务 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通的交通工具。 出租车计费器是出租车 营运收费的专用智能化仪表室出租车市场规范化， 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，提高服务质量的必需品。本设计就是采用 VHDL 硬件描 述语言作为设计手段，采用自己的设计思路，得到一种出租车计价系统的软件结 构， 通过 Quartus II 8.1 软件下进行仿真， 证明所设计的电
2、路系统完成了出租车计 价的功能，各项指标符合设计要求，具有一定的实用性。 1.2 Quartus II 简介 Quartus II 是 Altera 公司的综合性 PLD/FPGA 开发软件，支持原理图、 VHDL、VerilogHDL 以及 AHDL（Altera Hardware Description Language） 等多种设计输入形式，内嵌自有的综合器以及仿真器，可以完成从设计输 入到硬件配置的完整 PLD 设计流程。 Quartus II 可以在 XP、Linux 以及 Unix 上使用，除了可以使用 Tcl 脚本 完成设计流程外，提供了完善的用户图形界面设计方式。具有运行速度快
3、， 界面统一，功能集中，易学易用等特点。 Quartus II 支持 Altera 的 IP 核，包含了 LPM/MegaFunction 宏功能模块 库，使用户可以充分利用成熟的模块，简化了设计的复杂性、加快了设计 速度。对第三方 EDA 工具的良好支持也使用户可以在设计流程的各个阶段 使用熟悉的第三方 EDA 工具。 此外，Quartus II 通过和 DSP Builder 工具与 Matlab/Simulink 相结合， 可以方便地实现各种 DSP 应用系统； 支持 Altera 的片上可编程系统 （SOPC） 开发，集系统级设计、嵌入式软件开发、可编程逻辑设计于一体，是一种 综合性的
4、开发平台。 EDA 课程设计出租车计费器设计 第 2 页 共 26 页 Maxplus II 作为 Altera 的上一代 PLD 设计软件，由于其出色的易用性 而得到了广泛的应用。目前 Altera 已经停止了对 Maxplus II 的更新支持， Quartus II 与之相比不仅仅是支持器件类型的丰富和图形界面的改变。 Altera 在 Quartus II 中包含了许多诸如 SignalTap II、Chip Editor 和 RTL Viewer 的设计辅助工具，集成了 SOPC 和 HardCopy 设计流程，并且继承了 Maxplus II 友好的图形界面及简便的使用方法。 Al
5、tera Quartus II 作为一种可编程逻辑的设计环境, 由于其强大的设计 能力和直观易用的接口，越来越受到数字系统设计者的欢迎。 功能功能 Quartus II 提供了完全集成且与电路结构无关的开发包环境，具有数字 逻辑设计的全部特性，包括： 可利用原理图、结构框图、VerilogHDL、AHDL 和 VHDL 完成电路描 述，并将其保存为设计实体文件； 芯片（电路）平面布局连线编辑； LogicLock 增量设计方法，用户可建立并优化系统，然后添加对原始系 统的性能影响较小或无影响的后续模块； 功能强大的逻辑综合工具； 完备的电路功能仿真与时序逻辑仿真工具； 定时/时序分析与关键路径
6、延时分析； 可使用 SignalTap II 逻辑分析工具进行嵌入式的逻辑分析； 支持软件源文件的添加和创建，并将它们链接起来生成编程文件； 使用组合编译方式可一次完成整体设计流程； 自动定位编译错误； 高效的期间编程与验证工具； 可读入标准的 EDIF 网表文件、VHDL 网表文件和 Verilog 网表文件； 能生成第三方 EDA 软件使用的 VHDL 网表文件和 Verilog 网表文件。 1.3 VHDL 语言基础 1.3.1 VHDL程序的总体结构 EDA 课程设计出租车计费器设计 第 3 页 共 26 页 一般而言，一个相对完整的VHDL语言程序（或称为设计实体）至少应三个 基本组成部分：库（Library）、程序包（Package）使用说明；实体（Entity） 说明；实体对应的结构体（Architecture）说明。其中，库、程序包使用说明用 于打开（调用）本设计实体将要用到的库、程序包；实体说明用于描述该设计实 体与外界的接口信号说明，是可视部分；结构体说明用于描述该设计实体内部工 作
