基于VHDL语言的多功能出租车计价器设计

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作者：

谢培

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摘要：

近些年,集成电路及其设计和制造工具发展非常迅速,复杂可编程逻辑器件(CPLD, Complex Programmable Logic Device)和现场可编程门阵列(FPGA,Field—Programmable Gate Array)的出现带来了电子设计技术的重大变革,FPGA编程因开发周期短,成本较低,具有高可靠性,随时修改逻辑功能等优点,而受到电子辅助设计(EDA, Electronic Design Automation)工程师的青睐,对于基于FPGA的电子产品需求也不断加大. 本文的设计目的是开发一款基于VHDL语言的多功能出租车计价器设计.目前的出租车计价器基于单片机系统,稳定性差,计价方式不灵活,易被破解和作弊,因此设计一款基于新技术的多功能出租车计价器具有实际意义和经济价值.本文引入FPGA技术,基于VHDL语言针对现有出租车计价器的软硬件进行了一系列改进,并针对行业应用和地域特点新开发了一些功能.文中首先深入探讨了FPGA和VHDL开发的相关原理,针对行业应用及地域特点确定用户需求,对出租车计价器的设计原理进行了详细分析,随后给出硬件设计的具体方案和思路,并使用硬件描述语言VHDL实现了具体的算法和功能.最后对所设计的基于VHDL语言的多功能出租车计价器功能进行了实验测定,测试结果表明,基于VHDL语言的多功能出租车计价器相比传统计价器具有性能强,稳定性高,设计方法简洁多变,开发周期短和功能强大等优势.本设计除了实现了出租车计价器的基本功能外,考虑到行业特殊性,还增加了密码设定,计费标准灵活设定,空调费,燃油附加费等新功能,使得本设计更加具有实用价值. 在这次设计中使用FPGA作为主要的设计芯片,用VHDL语言对所需要的程序进行编写,使它有了非常强的移植功能,有利于产品的升级换代.开发平台采用Quartus Ⅱ9.1软件.

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关键词：

FPGA 出租车计价器 VHDL Quartus Ⅱ9.1

学位级别：

硕士

学位年度：

2014

被引量：

2