EDA课程设计--出租车计价器

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1、目 录 1 引言 1 2 EDA 技术简介 2 3 VHDL 语言简介 3 4 设计要求及其背景 5 5 系统设计 6 5.1 分频模块. 6 5.2 控制模块 6 5.3 计量模块 6 5.4 译码显示模块 6 6 软件调试及硬件仿真 8 6.1 软件调试 8 6.2 硬件连接及调试 . 10 7 结束语. 11 参考文献. 12 附录. 13 EDAEDA 技术课程设计说明书技术课程设计说明书 1 1 引言 出租车是现代人类的重要交通工具， 而出租车的计费系统的安全性和先进性 是人们普遍关心的问题，要求计费器性能稳定，计费准确，以及预防司机作弊行 为等等都关系到乘客的切身利益。因此，设计出

2、符合人们普遍要求及放心的产品 具有重要的意义。 本设计采用 Altera 公司的 Quartus软件作为开发平台,以 VHDL 作为程序 设计设计的语言，设计了出租车计费器系统的程序，并进行了程序仿真。使其实 现了计费、计时和记录行车里程的功能，并利用动态扫描显示车费总额。计费系 统在各大、 中城市出租车中使用越来越广泛。 针对现有计费系统通用性差的缺陷, 采用 VHDL 语言可以开发出租车计费系统，该计费系统的可靠性高,成本低,通用 性强。该系统在不改变硬件电路的前提下,具有可以重建系统的功能，采用完全 相同电路结构,只要根据各地区的需求在 VHDL 程序中设置个别参数,就可以适应 各地区出

3、租车不同计费标准的需要,还可根据各地区需求增加其他功能。 EDAEDA 技术课程设计说明书技术课程设计说明书 2 2 EDA 技术简介 EDA 是电子设计自动化（Electronic Design Automation）的缩写，在 20 世纪 90 年代初从计算机辅助设计（CAD） 、计算机辅助制造（CAM） 、计算机辅助 测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。 EDA 技术就是以计算机为工具，设计者在 EDA 软件平台上，用硬件描述语言 HDL 完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优 化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映

4、射和编程下 载等工作。EDA 技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可操作性，减轻了 设计者的劳动强度。 现在对 EDA 的概念或范畴用得很广，包括在机械、电子、通信、航空航天、 化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有 EDA 的应用。目前 EDA 技术已 在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。例如在飞机制造过程中，从 设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟，都可能涉及到 EDA 技术。 EDA 工具软件可大致分为芯片设计辅助软件、可编程芯片辅助设计软件、系 统设计辅助软件等三类。 目前进入我国并具有广泛影响的 EDA 软件是系统设计软件辅助类和可编程 芯片辅助设计软件： Pro

5、tel、 PSPICE、 multiSIM10(原 EWB 的最新版本)、 OrCAD、 PCAD、 、LSIIogic、MicroSim，ISE，modelsim 等等。这些工具都有较强的功能， 一般可用于几个方面，例如很多软件都可以进行电路设计与仿真，同进还可以进 行 PCB 自动布局布线，可输出多种网表文件与第三方软件接口。 EDAEDA 技术课程设计说明书技术课程设计说明书 3 3 VHDL 语言简介 VHDL 语言是一种用于电路设计的高级语言。它在 80 年代的后期出现。 最初是由美国国防部开发出来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

6、的英文全写是：VHSIC（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。目前，它在中国 的应用多数是用在 FPGA/CPLD/EPLD 的设计中。当然在一些实力较为雄厚的 单位，它也被用来设计 ASIC。 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 的程序结构特点是将一项工程设计，或称 设计实体（可以是一个元件，一个电路模块或一个系统）分成外部（或称 可视部分,及端口)和内部（或称不可视部分） ，既涉及实体的内部功能和算 法完成部分。在对一个设计实体定义了外部界面后，一旦其内部开发完成 后，其他的设计就可以直接调用这个实体。这种将设计实体分成内外部分 的概念是 VHDL 系统设计的基本点 与其他硬件描述语言相比，VHDL 具有以下特点： 功能强大、设计