【正文】 塊，然后由頂層模塊調(diào)用各子模塊實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)。所以其硬件電路很復(fù)雜，并且由于分立元器件太多，造成電源功耗大，使得芯片不易散熱，影響計(jì)價(jià)器 的 使用壽命。 課題研究現(xiàn)狀 對于出租車計(jì)價(jià)器，目前 市面上 已經(jīng)出現(xiàn)了許多采用不同 方式 的設(shè)計(jì)，譬如有可編程的門器件 FPGA，單片機(jī)以及 ARM 等，但 其中以單片機(jī)為 主流。 又因?yàn)?FPGA 的功能只取決于利用 VHDL 語言或 VerilogHDL 語言編寫的程序，而不受具體芯片的特殊控制，所以基于 FPGA 的 出租車計(jì)價(jià)器 具有更 好的更新?lián)Q代能力 。 所 以這次 的 畢業(yè)設(shè)計(jì)在實(shí)現(xiàn)計(jì)價(jià)功能的同時(shí)，考慮到現(xiàn)在出租車行業(yè)的發(fā)展趨勢以及對計(jì)價(jià)器靈活性的 高 要求，希望 利用 現(xiàn)場可編程門陣列 FPGA 來解決現(xiàn)在出租車計(jì)價(jià)器 2 存在 的 問題。所以其硬件電路很復(fù)雜，并且由于分立元器件太多，造成電源功耗大，使得芯片不易散熱，影響計(jì)價(jià)器 的 使用壽命。 現(xiàn)在我 國普遍使用的 出租車計(jì)價(jià)器主要是利用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)計(jì)價(jià)功能。 在 70 年代開始時(shí) 我國 出現(xiàn)了 第一輛 出租車，但是那時(shí)的出租車計(jì)價(jià) 器 幾乎都是進(jìn)口的 ， 不但不夠準(zhǔn)確，而且價(jià)格還十分貴。 關(guān)鍵字 FPGA， VHDL， Quartus II， 出租車計(jì)價(jià)器 Subject: The design of the taxi meter based on FPGA Specialty: Microeletronics Science and Engineering Name:Dan Shen (Signature) ___________ Instructor: Gaili Yue (Signature) ___________ ABSTRACT Taxi meter is the rule of passenger and driver. Have a good performance of the meter for our taxi driver or passenger is very necessary. Now the automatic taxi meter has popularized, and some small city has not been popular, but with the quickening of city construction, the symbol of the city will accelerate development of the taxi industry. This article elaborates the concept and development of EDA , the development trend and structure of the FPGA, andexplains the advantages and grammar structure of VHDL ,meanwhile, analysed the function request, the basic principle as well as the method ofacplishment of each parts. This system39。 本論文闡述了 EDA 的發(fā)展及其 優(yōu)勢 、 FPGA 的 發(fā)展趨勢 及 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和 VHDL 語言的優(yōu)點(diǎn)及語法結(jié)構(gòu)，并分析了出租車計(jì)價(jià)器 各 模塊的功能要求、基本原理 以及 實(shí)現(xiàn)方法 。 基于 FPGA 的出租車計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì) 摘 要 出租車計(jì)價(jià)器是乘客與司機(jī)雙方的交易準(zhǔn)則。 本論文 的 設(shè)計(jì) 采用 VHDL 硬件描述語 言進(jìn)行編程， 基于 Quartus II 軟件平臺進(jìn)行編譯和仿真。s design programmes in the VHDL, piled and emulated basing on Quartus II platform of Altera consists of four modules, that is speed, mileage, timing and billing module. This paper introduce one method that can use a chip of FPGA to design taxi meter, which consists of four modules, that is speed, mileage, timing and billing module, and then, describe the design of each module and give out the simulation. This taxi meter can be selfcharging according to mileage, which also can simulate the state of speed,such as start, stop, and pause, at the same time, its reliability and monality also can be improved. This design FPGA test box on running well, realize the different functions of the message accounting device. KEY WORDS FPGA , VHDL , Quartus II ,The taxi meter 1 目 錄 第 1 章 緒論 ................................................................ 1 課題研究背 景及目的 ................................................... 1 課題研究現(xiàn)狀 ......................................................... 2 課題研究方法 ......................................................... 3 第 2 章 設(shè)計(jì)相關(guān)工具介紹 .................................................... 4 EDA 介紹 .............................................................. 4 EDA 的發(fā)展 ........................................................ 4 EDA 的優(yōu)勢 ........................................................ 5 FPGA 介紹 ............................................................. 5 FPGA 的發(fā)展趨勢 ................................................... 6 FPGA 結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn) ................................................. 7 VHDL 介紹 ............................................................. 7 VHDL 簡介 ......................................................... 7 VHDL 代碼結(jié)構(gòu) ..................................................... 8 VHDL 語言設(shè)計(jì)硬件電路的優(yōu)點(diǎn) ....................................... 9 QUARTUS II ............................................................ 10 QuartusⅡ簡介 ................................................... 10 QuartusⅡ設(shè)計(jì)流程 ............................................... 10 實(shí)驗(yàn)箱簡述 .......................................................... 11 第 3 章 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ......................................................... 13 總體設(shè)計(jì) ............................................................ 13 出租車計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì)要求 .......................................... 13 總體框架設(shè)計(jì) .................................................... 13 流程圖 ........................................................... 14 主要模塊設(shè)計(jì) ........................................................ 16 出租車總體模塊設(shè)計(jì) .............................................. 16 車輪大小選擇模塊設(shè)計(jì) ............................................ 17 計(jì)程模塊設(shè)計(jì) .................................................... 18 計(jì)時(shí)模塊設(shè)計(jì) .................................................... 18 計(jì)費(fèi)模塊設(shè)計(jì) .................................................... 19 數(shù)據(jù)分配模塊設(shè)計(jì) ................................................ 21 譯碼模塊設(shè)計(jì) .................................................... 21 分頻模塊設(shè)計(jì) .................................................... 22 2 第 4 章 仿真及調(diào)試結(jié)果 ..................................................... 23 仿真結(jié)果 ............................................................ 23 出租車總體模塊仿真波形 .......................................... 23 車輪大小選擇模塊仿真波形 ........................................ 23 計(jì)程 模塊仿真波形 ................................................ 24 計(jì)時(shí)模塊仿真波形 ................................................ 24 計(jì)費(fèi)模塊仿真波形 ................................................ 25 數(shù)據(jù)分配模塊仿真波形 ............................................ 25 譯碼模塊仿真波形 ................................................ 26 分頻模塊仿真波形 ................................................ 26 管腳分配及說明 ...................................................... 27 調(diào)試結(jié)果及分析 ...................................................... 27 第 5 章 總結(jié) ............................................................... 31 致 謝 ..................................................................... 34 參考文獻(xiàn) .................................................................. 35 附 錄 ..................................................................... 36 源代