【正文】 高的抽象層次和系統(tǒng)描述能力上擴(kuò)展 VHDL 的內(nèi)容，公布了新版本的 VHDL，即 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)的 10761993 版本，（簡(jiǎn)稱 93 版）。 硬件描述語(yǔ)言 VHDL簡(jiǎn)介 VHDL 全名是 VeryHighSpeed Integrated Circuit Hardware Description Language(超高速集成電路硬件描述語(yǔ)言 ),誕生于 1982 年。當(dāng)需要修改 FPGA 功能時(shí)，只需換一片 EPROM 即可。用戶可以根據(jù)不同的配置模式，采用不同的編程方式。 （ 5） FPGA 采用高速 CHMOS 工藝，功耗低，可以與 CMOS、 TTL 電平兼容。 FPGA 的基本特點(diǎn)主要有： （ 1）采用 FPGA 設(shè) 計(jì) ASIC 電路，用戶不需要投片生產(chǎn)，就能得到合用的芯片。 EDA 市場(chǎng)日趨成熟，但我國(guó)的研發(fā)水平 還 很有限，需迎頭趕上。據(jù)最新統(tǒng)計(jì)顯示，中國(guó)和印度正在成為電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展最快的兩個(gè)市場(chǎng)，年復(fù)合增長(zhǎng)率分別達(dá)到了 50%和 30%。但各國(guó)也正在努力開(kāi)發(fā)相應(yīng)的工具。 90年代為電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動(dòng)化 (EDA)階段 [3]。 70 年代為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) (CAD)階段，人們開(kāi)始用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行 IC 版圖編輯、 PCB 布局布線，取代了手工操作。 本文的的基本框架為：在方案的論證和設(shè)計(jì)說(shuō)明部分一章中，同時(shí)介紹了總體設(shè)計(jì)框架，并對(duì)各個(gè)部分進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。在方案的選擇上，對(duì)比了各個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，并對(duì)現(xiàn)有的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行了更新，使它能夠更好的滿足不同的要求。可編程器件的邏輯功能描述一般分為原理圖描述和硬件語(yǔ)言描述，原理圖描述是一種直觀簡(jiǎn)便的方法，它可以講現(xiàn) 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 2 有的小規(guī)模集成電路實(shí)現(xiàn)的功能直接用可編程器件來(lái)實(shí)現(xiàn)，而不必去將現(xiàn)有的電路用語(yǔ)言來(lái)描述，但電路圖描述方法無(wú)法做到簡(jiǎn)練。二十世紀(jì)后半期，數(shù)字系統(tǒng)得到了飛速發(fā)展，同時(shí)為了提高系統(tǒng)的可靠性與通 用性，微處理器和專業(yè)集成電路逐漸取代了通用全硬件電路。而基于現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列 (FPGA)的出租車多功能計(jì)費(fèi)器，采用硬件描述語(yǔ)言VerilogHDL 和邏輯綜合為基礎(chǔ)的自頂向下的電路設(shè)計(jì)方法，開(kāi)發(fā)成本 低，周期短，可靠性高，功能升級(jí)方便，滿足了用戶的要求。以出租車多功能計(jì)費(fèi)器為例，用戶不僅要求計(jì)費(fèi)器性能穩(wěn)定，計(jì)費(fèi)準(zhǔn)確，有防作 弊功能 。 關(guān)鍵詞：出租車，計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，硬件描述語(yǔ)言，數(shù)字系統(tǒng)， FPGA 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) II ABSTRACT With the rapid development of EDA technology, electronic system design techniques and tools have been profound changes in largescale programmable logic device CPLD / FPGA emergence of designers to bring a lot of convenience. Use it for product development, not only low cost, short cycle, high reliability and full intellectual property rights. In this paper, a programmable logic chip for the control of the core billing system of a taxi. Taxis on the billing system and working principle of the position, as well as EDA platform with a single CPLD device forming part of the digital system design and realization of the process of thinking. On the meter module, billing module, decoding module, such as dynamic scanning design method. Practice shows that such programs can not only solve the traditional billing device integration is not high, the upgrade is not convenient features, and are prone to interference issues and can greatly enhance the reliability of the system. Keywords:The rental car costs the system,the counter,the VHDL language,the digital system,FPGA 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) III 目 錄 摘 要 ................................................................................................................ I ABSTRACT...................................................................................................... II 第 1 章 緒論 .................................................................................................... 1 課題背景及目的 ......................................................................................................... 1 國(guó)內(nèi)外研究狀況 ......................................................................................................... 1 課題研究方法 ............................................................................................................. 2 論文構(gòu)成及研究?jī)?nèi)容 ................................................................................................. 2 第 2 章 設(shè)計(jì)相關(guān)工具簡(jiǎn)介 ............................................................................ 3 EDA 簡(jiǎn)介 ...................................................................................................................... 3 FPGA 簡(jiǎn)介 .................................................................................................................... 3 硬件描述語(yǔ)言 VHDL 簡(jiǎn)介 ........................................................................................... 4 開(kāi)發(fā)軟件 QuartusII 簡(jiǎn)介 ......................................................................................... 5 第 3 章 設(shè)計(jì)方 案及原理 ................................................................................ 6 方案論證 ..................................................................................................................... 6 設(shè)計(jì)原理 ..................................................................................................................... 7 出租車計(jì)費(fèi)方式 .............................................................................................. 7 總體框架設(shè)計(jì) ................................................................................................ 7 各個(gè)模塊設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 8 LCD 顯示設(shè)計(jì) ................................................................................................... 8 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì) ........................................................................................ 12 主要功能模塊設(shè)計(jì) ........................................................................................ 13 第 4 章 設(shè)計(jì)仿真驗(yàn)證 .................................................................................. 20 LCD 驅(qū)動(dòng)程序仿真 .................................................................................................... 20 電機(jī)調(diào)速程序仿真 ................................................................................................... 20 系統(tǒng)程序仿真 ........................................................................................................... 20 結(jié) 論 ............................................................................................................. 22 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................... 23 附 錄 ............................................................................................................. 24 致 謝 ............................................................................................................. 34 長(zhǎng)沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 1 第 1 章 緒論 課題背景及目的 在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展過(guò)程中，各大中小城市的出租車營(yíng)運(yùn)事業(yè)也迅速發(fā)展，出租車已經(jīng)成為人們?nèi)粘３鲂羞x擇較為普遍的交通工具。 本文介紹了一個(gè)以可編程邏輯芯片為控制核心的出租車計(jì)費(fèi)器系統(tǒng)。利用它進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，不僅成本低、周期短、可靠性高，而且具有完全的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。實(shí)踐表明，這種方案不僅