【正文】 VHDL程序設(shè)計教程（第3版），清華大學(xué)出版社，2005,37~684 王小平，王彥芳等．基于EDA技術(shù)的出租車費計價單片系統(tǒng)驗室研究與探索，2003，17~285 候伯亨，顧新．VHDL硬件描述語言與數(shù)字邏輯電路設(shè)計 西安電子科技大學(xué)出版社，1999，36~496 張昌凡等．可編程邏輯器件及VHDL設(shè)計技術(shù)：華南理工大學(xué)出版社，2001，65~727 曾繁泰，陳美金．VHDL程序設(shè)計：清華大學(xué)出版社，2001，54~638 潘松等．VHDL實用教程[M].成都：電子科技大學(xué)出版社，2000，87~969 甘歷．VHDL應(yīng)用與開發(fā)時間：科學(xué)出版社，2003，103~12910 V. tuikys, G. Ziberkas, R. Damaeviius, et al. Two approaches for developin g generic ponents in VHDL. Microelectronics Journal,2002,56~7311 盧慶利．將VHDL 硬件描述語言引入數(shù)字電路教學(xué)的探索[J].實驗室研究與探索，2000，77~9812 P. Eles, K. Kuchcinski, Z. Peng．Synthesis of systems specified as interacti ng VHDL processes. Integration, the VLSI Journal,1996,12~2313 余華，岳秋琴．電子設(shè)計自動化技術(shù)的發(fā)展及在現(xiàn)代數(shù)字電子系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用，2001，76~8314 . Abrahams, A. Rushton．Translation of VHDL for logic synthesis Mic ro processors and Microsystems,1994,56~7115 孟慶海，張洲．VHDL基礎(chǔ)及經(jīng)典實例開發(fā)，2008，110~126致謝在本次畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)論文的撰寫中特別感謝黃震老師一直以來給予的支持和精心的指導(dǎo)。在設(shè)計過程中，雖然遇到了很多問題，但是黃老師的精心指導(dǎo)和耐心的講解讓我獲益匪淺，而且在論文的撰寫過程中老師的細(xì)心深深的感染了我，才使的論文在多次修改下最終完成。 在此，向在畢業(yè)設(shè)計過程中一直給予我?guī)椭狞S老師和在大學(xué)四年里傳授我知識和培養(yǎng)我自立自學(xué)，不斷求知精神的老師們致以真誠的謝意。附錄1 開題報告 燕 山 大 學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告課題名稱：基于VHDL的出租車計價器學(xué)院（系）：信息科學(xué)與工程學(xué)院年級專業(yè)：學(xué)生姓名指導(dǎo)教師：完成日期：2012年3月一、綜述本課題國內(nèi)外研究動態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義VHDL硬件描述語言是一種用于電路設(shè)計的高級語言，它主要用來描述數(shù)字系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，行為，功能和接口。與其他計算機語言相比，VHDL具有功能強大、設(shè)計靈活、支持廣泛、易于修改、強大的硬件系統(tǒng)描述能力、很強的移植能力等特點，在電子工程領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，具有很強的學(xué)習(xí)價值。在實際生活中出租車計價器具有很強的實用性，是加強行業(yè)管理、減少司機與乘客糾紛的重要系統(tǒng)設(shè)備，被廣泛應(yīng)用到出租車行業(yè)，設(shè)計出租車計價器只需要用較少的硬件和適當(dāng)?shù)能浖嗷ヅ浜暇涂梢?，通過軟件編程就可以完成計價器的更多附加功能，具有很大的應(yīng)用價值。二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題 主要研究出租車計價器的設(shè)計，實現(xiàn)相應(yīng)的基本的功能主要需要解決的問題有：1．基本計費功能；2．白天/夜晚計費功能切換；3．帶數(shù)據(jù)輸出功能，便于和微型打印機通信；4．停車計費。具體的基本要求如下：1．基本計費功能：，以半公里提前計費；2．白天/夜晚22:00－5:00 ：起步費5元/2公里，3．帶數(shù)據(jù)輸出功能，便于和微型打印機通信；4．具有停車計費功能，；5．總里程超過12km，即2元/公里；三、研究步驟、方法及措施 本課題是通過硬件和軟件兩方面來實現(xiàn)多出租車計價器的設(shè)計，先在計算機上利用MUX+PLUS II進(jìn)行VHDL編程和模擬仿真再在試驗箱上進(jìn)行調(diào)試。首先要查閱相關(guān)資料掌握VHDL語言的使用，具體研究步驟如下：1，閱讀相關(guān)資料，以及熟悉VHDL語言并能加以運用。2，構(gòu)建設(shè)計出租車計價器的總體設(shè)計思路，形成大體模塊機構(gòu)圖。3，構(gòu)思出各個模塊的相應(yīng)算法狀態(tài)機圖。4，寫出各個模塊的VHDL編程，并逐一進(jìn)行試驗箱調(diào)試。5，完成出租車計價器的總體設(shè)計，并進(jìn)行試驗箱調(diào)試，完成調(diào)試并撰寫論文。方法：參考相應(yīng)設(shè)計文獻(xiàn)，計算機模擬。措施。在圖書館借閱、查閱相應(yīng)技術(shù)文獻(xiàn)、請教老師相關(guān)問題。四、研究工作進(jìn)度～4周，學(xué)習(xí)并大體熟悉了VHDL硬件描述語言的基本模型和應(yīng)用。搜集課題資料，消化理解相關(guān)內(nèi)容，確定設(shè)計方案，撰寫開題報告。～6周，構(gòu)思總體設(shè)計圖，研究各個模塊的相應(yīng)算法狀態(tài)機圖?！?2周，根據(jù)各個模塊狀態(tài)機圖，編寫相應(yīng)的VHDL程序，并進(jìn)行調(diào)試?！?4周，整體電路設(shè)計，并進(jìn)行試驗箱調(diào)試，記錄并整理實驗數(shù)據(jù)?！?7周，總結(jié)畢業(yè)設(shè)計體會，撰寫論文，準(zhǔn)備答辯。五、主要參考文獻(xiàn) 《VHDL硬件描述語言與數(shù)字邏輯電路設(shè)計（第三版）》 西安電子科技大學(xué)出版社 編著：侯伯亨 劉凱 顧新《VHDL電路設(shè)計》 清華大學(xué)出版社 編著：雷伏容《VHDL大學(xué)實用教程》 電子工業(yè)出版社 編著：Kenneth 六、指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日七、系級教學(xué)單位審核意見：審查結(jié)果： □ 通過 □ 完善后通過 □ 未通過 負(fù)責(zé)人簽字： 年 月 日附錄2 文獻(xiàn)綜述燕 山 大 學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 文獻(xiàn)綜述課題名稱： 基于VHDL的出租車計價器 學(xué)院（系）：信息科學(xué)與工程學(xué)院 年級專業(yè)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 完成日期：2012年3月28日 一、課題國內(nèi)外現(xiàn)狀中國EDA市場已漸趨成熟，不過大部分設(shè)計工程師面向的是PC主板和小型ASIC領(lǐng)域，僅有小部分（約11%）的設(shè)計人員開發(fā)復(fù)雜的片上系統(tǒng)器件。為了與臺灣和美國的設(shè)計工程師形成更有力的競爭，中國的設(shè)計隊伍有必要購入一些最新的EDA技術(shù)。在信息通信領(lǐng)域，要優(yōu)先發(fā)展高速寬帶信息網(wǎng)、深亞微米集成電路、新型元器件、計算機及軟件技術(shù)、第三代移動通信技術(shù)、信息管理、信息安全技術(shù)，積極開拓以數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的新一代信息產(chǎn)品，發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)，培育新的經(jīng)濟增長點。要大力推進(jìn)制造業(yè)信息化，積極開展計算機輔助設(shè)計（CAD）、計算機輔助工程（CAE）、計算機輔助工藝（CAPP）、計算機機輔助制造（CAM）、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）、制造資源計劃（MRPII）及企業(yè)資源管理（ERP）等。有條件的企業(yè)可開展“網(wǎng)絡(luò)制造”，便于合作設(shè)計、合作制造，參與國內(nèi)和國際競爭。開展“數(shù)控化工程”和“數(shù)字化”工程。自動化儀表的技術(shù)發(fā)展趨勢的測試技術(shù)、控制技術(shù)與計算機技術(shù)、通信技術(shù)進(jìn)一步融合，形成測量、控制、通信與計算機（M3C）結(jié)構(gòu)。在ASIC和PLD設(shè)計方面，向超高速、高密度、低功耗、低電壓方向發(fā)展。外設(shè)技術(shù)與EDA工程相結(jié)合的市場前景看好，如組合超大屏幕的相關(guān)連接，多屏幕技術(shù)也有所發(fā)展。二、研究主要成果中國自1995年以來加速開發(fā)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，先后建立了幾所設(shè)計中心，推動系列設(shè)計活動以應(yīng)對亞太地區(qū)其它EDA市場的競爭。在EDA軟件開發(fā)方面，目前主要集中在美國。但各國也正在努力開發(fā)相應(yīng)的工具。日本、韓國都有ASIC設(shè)計工具，但不對外開放。中國華大集成電路設(shè)計中心，也提供IC設(shè)計軟件，但性能不是很強。相信在不久的將來會有更多更好的設(shè)計工具有各地開花并結(jié)果。據(jù)最新統(tǒng)計顯示，中國和印度正在成為電子設(shè)計自動化領(lǐng)域發(fā)展最快的兩個市場，年復(fù)合增長率分別達(dá)到了50%和30%。EDA技術(shù)發(fā)展迅猛，完全可以用日新月異來描述。EDA技術(shù)的應(yīng)用廣泛，現(xiàn)在已涉及到各行各業(yè)。EDA水平不斷提高，設(shè)計工具趨于完美的地步。EDA市場日趨成熟，但我國的研發(fā)水平還很有限，需迎頭趕上。可編程邏輯器件自70年代以來經(jīng)歷了PAL,GALCPLD,FPGA幾個發(fā)展階段，其中CPLD/FPGA高密度可編程邏輯器件，目前集成度已高達(dá)200萬門片，它將各模塊ASC集成度高的優(yōu)點和可編程邏輯器件設(shè)計生產(chǎn)方便的特點結(jié)合在一起，特別適合于樣品研制或小批量產(chǎn)品開發(fā)，使產(chǎn)品能以最快速度上市，而當(dāng)市場擴大時，他可以很容易的轉(zhuǎn)換掩膜ASIC實現(xiàn)，因此開發(fā)風(fēng)險也大為降低。三、發(fā)展趨勢：20世紀(jì)90年代，國際上電子和計算機技術(shù)較先進(jìn)的國家，一直在積極探索新的電子電路設(shè)計方法，并在設(shè)計方法、工具等方面進(jìn)行了徹底的變革，取得了巨大成功。在電子技術(shù)設(shè)計領(lǐng)域，可編程邏輯器件（如CPLD、FPGA）的應(yīng)用，已得到廣泛的普及，這些器件為數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計帶來了極大的靈活性。這些器件可以通過軟件編程而對其硬件結(jié)構(gòu)和工作方式進(jìn)行重構(gòu)，從而使得硬件的設(shè)計可以如同軟件設(shè)計那樣方便快捷。這一切極大地改變了傳統(tǒng)的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計方法、設(shè)計過程和設(shè)計觀念，促進(jìn)了EDA技術(shù)的迅速發(fā)展。EDA技術(shù)就是以計算機為工具，設(shè)計者在EDA軟件平臺上，用硬件描述語言VHDL完成設(shè)計文件，然后由計算機自動地完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線和仿真，直至對于特定目標(biāo)芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。EDA技術(shù)的出現(xiàn)，極大地提高了電路設(shè)計的效率和可操作性，減輕了設(shè)計者的勞動強度。VHDL是超高速集成電路硬件描述語言（Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language）的縮寫在美國國防部的支持下于1985年正式推出是目前標(biāo)準(zhǔn)化程度最高的硬件描述語言。IEEE（The Institute of Electrical and Electronics Engineers）于1987年將VHDL采納為IEEE1076標(biāo)準(zhǔn)。它經(jīng)過十幾年的發(fā)展、應(yīng)用和完善以其強大的系統(tǒng)描述能力、規(guī)范的程序設(shè)計結(jié)構(gòu)、靈活的語言表達(dá)風(fēng)格和多層次的仿真測試手段在電子設(shè)計領(lǐng)域受到了普遍的認(rèn)同和廣泛的接受成為現(xiàn)代EDA領(lǐng)域的首選硬件描述語言。目前流行的EDA工具軟件全部支持VHDL它在EDA領(lǐng)域的學(xué)術(shù)交流、電子設(shè)計的存檔、專用集成電路（ASIC）設(shè)計等方面擔(dān)任著不可缺少的角色。目前，VHDL滲透了電子技術(shù)及其相關(guān)的各個工業(yè)領(lǐng)域，在工業(yè)設(shè)計中發(fā)揮著日益重要的作用。在世界范圍內(nèi)，關(guān)于VHDL在多個領(lǐng)域尤其在芯片，系統(tǒng)設(shè)計方面的應(yīng)用研究已經(jīng)取得眾多矚目成果。四、存在問題EDA在教學(xué)、科研、產(chǎn)品設(shè)計與制造等各方面都發(fā)揮著巨大的作用。在教學(xué)方面，幾乎所有理工科（特別是電子信息）類的高校都開設(shè)了EDA課程。主要是讓學(xué)生了解EDA的基本概念和基本原理、掌握用HDL語言編寫規(guī)范、掌握邏輯綜合的理論和算法、使用EDA工具進(jìn)行電子電路課程的實驗驗證并從事簡單系統(tǒng)的設(shè)計。一般學(xué)習(xí)電路仿真工具（如multiSIM、PSPICE）和PLD開發(fā)工具（如Altera/Xilinx的器件結(jié)構(gòu)及開發(fā)系統(tǒng)），為今后工作打下基礎(chǔ)?？蒲蟹矫嬷饕秒娐贩抡婀ぞ撸╩ultiSIM或PSPICE）進(jìn)行電路設(shè)計與仿真；利用虛擬儀器進(jìn)行產(chǎn)品測試；將CPLD/FPGA器件實際應(yīng)用到儀器設(shè)備中；從事PCB設(shè)計和ASIC設(shè)計等。在產(chǎn)品設(shè)計與制造方面，包括計算機仿真，產(chǎn)品開發(fā)中的EDA工具應(yīng)用、系統(tǒng)級模擬及測試環(huán)境的仿真，生產(chǎn)流水線的EDA技術(shù)應(yīng)用、產(chǎn)品測試等各個環(huán)節(jié)。如PCB的制作、電子設(shè)備的研制與生產(chǎn)、電路板的焊接、ASIC的制作過程等。從應(yīng)用領(lǐng)域來看，EDA技術(shù)已經(jīng)滲透到各行各業(yè)，如上文所說，包括在機械、電子、通信、航空航航天、化工、礦產(chǎn)、生物、醫(yī)學(xué)、軍事等各個領(lǐng)域，都有EDA應(yīng)用。另外，EDA軟件的功能日益強大，原來功能比較單一的軟件，現(xiàn)在增加了很多新用途。如AutoCAD軟件可用于機械及建筑設(shè)計，也擴展到建筑裝璜及各類效果圖、汽車和飛機的模型、電影特技等領(lǐng)域。五、主要參考文獻(xiàn)《CPLD數(shù)字電路設(shè)計》清華大學(xué)出版社《LD/FPGA應(yīng)用開發(fā)技術(shù)》人民郵電出版社《VHDL硬件描述語言與數(shù)字邏輯電路設(shè)計(第三版)》西安電子科技大學(xué)出版社《VHDL簡明教程》清華大學(xué)出版社《EDA技術(shù)及應(yīng)用》電子科技大學(xué)出版社《VHDL的編程實例（第四版）》電子工業(yè)出版社《VHDL設(shè)計實例與仿真》機械工業(yè)出版社《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版）》高等教育出版 指導(dǎo)教師審閱簽字： 年 月 日附錄3 中期報告燕 山 大 學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）中期報告課