推荐-基于FPGA出租车计费系统的设计 精品
课程设计——基于FPGA的出租车计价器设计1
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××大学××学院××课程设计基于FPGA的出租车计价器设计学生姓名学号所在系专业名称班级指导教师成绩××大学××学院二○一一年六月摘要:本文介绍了一个以Altera公司的CycloneII可编程逻辑芯片EP2C5T144C8为控制核心、运用VHDL硬件描述语言附加一定外围电路组成的出租车计费器系统。
本设计论文主要介绍了出租车计费器系统的组成及工作原理,简述了在EDA平台上用单片FPGA器件构成该数字系统的设计思想和实现过程。
同时,详细论述了人机交互驱动模块、驱动模块、计程模块、计费模块、译码动态扫描模块等的设计方法与技巧。
利用FPGA芯片实现一些功能较复杂的电子产品设计,不仅可以增加系统设计的灵活性,利用它进行产品开发,不仅成本低、周期短、可靠性高,而且具有完全的知识产权。
同时,在进行SOPC设计的时候,我们可以自由调用NIOS资源模块构建软核,从而减小了系统的功耗,实现产品的强大功能。
关键字:FPGA,VHDL,EP2C5T144C8,SOPCAbstract:Th is paper introduces a Altera company to CycloneII programmable logic chips EP2C5T144C8 as control core, useing VHDL hardware description language add a certain peripheral circuit of the message accounting device system of a taxi. This design paper mainly introduced the message accounting device taxi system composition and working principle, this paper expounds on the platform in EDA using single pill FPGA components, the digital system design thought and the implementation process. At the same time, discusses the human-computer interaction driver modules, driving module, taxi module, billing module, decode dynamic scanning module design methods and skills. Use the FPGA chip realize some function is more complex electronic product design, not only can increase the flexibility of the system design, use it for product development, not only the low cost, short cycle, high reliability, and with full intellectual property rights. Meanwhile, during the SOPC design, we can free calls NIOS resource module building soft nuclear, thus reduce power consumption, realizing products of the system of the powerful features.Key words: FPGA,VHDL,EP2C5T144C8,SOPC目录前言1.系统功能软件介绍 (1)1.1 QuartusII软件介绍 (1)1.2 FPGA芯片介绍 (1)1.3 硬件描述语言介绍 (2)2.总体方案设计 (3)2.1 系统框图 (4)2.2 基于MCU的出租车计费器 (4)2.3 基于FPGA的出租车计费器 (5)2.4 总体设计方案 (5)3.单个模块设计 (6)3.1 人机交互驱动模块 (6)3.1.1人机交互模块 (6)3.1.2人机交互模块仿真 (7)3.2 4x4矩阵键盘驱动模块设计 (7)3.2.1 4x4矩阵键盘模块 (8)3.2.2 4x4矩阵键盘仿真图 (7)3.3 二进制BIN转换成BDC(10进制)模块 (9)3.4 FILTER驱动模块设计 (9)3.5 PLS模块驱动设计 (10)3.5.1 PLS模块设计 (10)3.5.2 PLS模块设计仿真图 (11)3.6 出租车控制驱动模块设计 (11)3.7 顶层模块 (12)4.系统功能 ............................ 错误!未定义书签。
基于FPGA的出租车计费器课程设计程序
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设计题目:出租车计费器一、设计实验条件QuartusII7.2二、设计目标1.实现计费功能。
按行驶里程计费,起步价为6.00元,并在车行驶3km后按1.2元/km计费,当计费器达到或超过20元时,每千米加收50%的车费,车停止和暂停时不计费;2.现场模拟汽车的起动、停止、暂停和换挡等状态;3.设计数码管动态扫描电路,将车费和路程显示出来,各有两位小数。
三、设计报告的内容1.前言伴随中国经济的腾飞,城市化的进程也随之加快。
虽然人们出行的选择趋于多样化,但是出租车作为一种重要的交通工具,也为很多人作为出行的选择。
大城市里出租车已经相当普及,但是在中小城市出租车依然处于快速发展的阶段。
出租车的计费方式也在发生变化,由只能显示里程的方式变为现在的自主计费和打印发票及语音提示的智能化方式;根据出租车行业的发展需求,国内许多生产厂商也制造出不同类型的计价器,传统的出租车计费器经过十几年的使用,在稳定性,成本等方面都具有一定的优势。
利用FPGA设计出满足出租车不同计费需求的计费器,去满足当地出租车的计费需求。
这个课题在实现计费功能的同时,也解决了传统出租车计费器系统的不足。
出租车的需求不断的增大,因此,出租车计费器的需求也将不断增大,计程车的服务也显得越来越重要,因此出租车计费器也就应运而生了。
2.设计主体(1)设计原理:假设出租车有启动键、停止键、暂停键和档位键。
启动键为脉冲触发信号,当它为一个脉冲是,表示汽车已启动,并根据车速的选择和基本车速发出相应频率的脉冲(计费脉冲)实现车费和路程的计数,同时车费显示起步价;当停止键为高电平时,表示汽车熄火,同时停止发出脉冲,此时车费和路程计数清零;当暂停键为高电平时,表示汽车暂停并停止发出脉冲,此时车费和路程计数暂停;档位键用来改变车速,不同档位对应着不同的车速,同时路程计数的速度也不同。
出租车计费器可分为两大模块,即控制模块和译码显示模块,系统框图如图1所示,控制模块实现了计费和路程的技术,并且通过不同的档位控制车速。
基于FPGA的出租车计费系统设计报告
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(封面)XXXXXXX学院题目:基于FPGA的出租车计费系统设计院(系):专业班级:学生姓名:指导老师:时间:年月日目录1.引言 (2)2.实验任务及要求 (2)3.模块功能 (2)4.设计说明 (3)5.实验结果 (4)6.一些问题和改进 (4)7.心得与体会 (4)8.附录··················································摘要介绍了出租车计费器系统的组成及工作原理,简述了在EDA平台上用FPGA器件构成该数字系统的设计思想和实现过程。
论述了分频模块,速度获取模块,计费模块,进制转换模块,显示模块等的设计方法与技巧。
一、引言随着EDA技术的高速发展,电子系统的设计技术发生了深刻的变化,大规模可编程逻辑器件CPLD/FPGA的出现,给设计人员带来了诸多方便。
利用它进行产品开发,不仅成本低、周期短、可靠性高,而且具有完全的知识产权。
本文介绍了一个以Altera公司可编程逻辑芯片cyclone2系列的EP2C35F672C6的fpga芯片为控制核心、附加一定外围电路组成的出租车计费器系统。
随着社会的不断进步,人们生活水平的不断提高,出租车逐渐成为人们日常生活不可缺少的交通工具。
而计价器作为出租车的一个重要组成部分,关系着出租车司机和乘客双方利益,起着重要的作用,因而出租车计价器的发展非常迅猛二、实验任务及要求1.能实现计费功能,计费标准为:按行驶里程收费,起步费为10.00元,并在车行3公里后再按2元/公里,车起启动后停止等待时为每分钟1元(程序中为显示功能,设置为每10秒1元)。
基于FPGA的出租车计价系统设计
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2021年 2期第23卷(总第126期)No. 2, 2021General No. 126, Vol.23淮南师范学院学报JOURNAL OF HUAINAN NORMAL UNIVERSITY基于FPGA 的出租车计价系统设计李营,吕兆承,陈帅,余钱坤(淮南师范学院电子工程学院,安徽淮南232038)[摘要]当前出租车计价器精度不高且可扩展性弱,文章根据LCD1602液晶显示屏工作原理及实际出租车计价原理,设计提出了一种新的出租车计价系统。
设计原理主要是采用FPGA 芯片,利用Verilog HDL 最终在LCD1602液晶显示屏端完成出租车计价显示功能。
系统仿真结果表明,该系统计价功能可靠。
[关键词]出租车计价;FPGA ;Verilog HDL ;LCD1602液晶显示[中图分类号]TP311 [文献标识码]A [文章编号]1009-9530(2021)02-0139-041引言出租车是人们日常出行的重要工具,其载客出 行均需计费,市面上常用的计费器大多由单片机控 制实现计费。
单片机虽然价格低廉,但精度差且可扩展性弱。
而FPGA 具有编程灵活性高、功能易拓展等 特点。
故本文采用层次化建模方法,利用Verilog HDL 基于FPGA 设计实现出租车计价器系统并进 行仿真,仿真结果表明该系统功能稳定,计价准确。
2出租车计价器系统设计2.1出租车计费系统技术指标以FPGA 为主体设计出租车计费系统,其计费 标准如表1所示。
表1出租车计费标准根据表中的相关技术指标,系统设计要求如下。
白天 6:00—23:00深夜 23:00—6:00总额汽车行驶 里程计费起步价格8.00元起步价格12.00元1元/km (超过4 km )2元/km (超过4 km )1.5元/km (超过20 km 超价 收费)3元/km (超过20 km 超价收费 )等候时间 费用1元/5 min (车速低于12 km/h 不到1 h) 20元/h (车速低于12 km/h 超过1 h)(1) 设置加减档功能:白天行驶超过4 km ,每公里加1.00元。
(完整word版)基于FPGA技术出租车计费器的设计(EDA技术)
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EDA课程设计题目: 基于FPGA的出租车计费器的设计学院:通信与电子工程学院班级:电子101班学号:2010131019姓名: 何经国指导老师:周喜权日期:2013年12月20日摘要本文以Altera公司的DE2开发板为中心,Quartus Ⅱ软件作为开发平台,使用Verilog HDL 语言编程,设计了一个出租车计费的计费器模型。
在程序描述的过程中,用了行为描述方式和结构描述方式二种描述方式对计费器进行描述。
该计费器能动态扫描电路,将车费和路显示出来,各有两位小数.整个自动控制系统由三个主要电路构成:里程和车费计算、译码和动态显示。
最后给出了仿真的波形,并硬件实现。
关键词:出租车计费Verilog HDL Quartus Ⅱ目录摘要 (I)第1章概述 (1)1。
1 设计目的 (1)1。
2 设计背景 (1)1.3 设计意义 (1)第2章工作原理 (3)第3章设计过程 (4)3。
1 设计方案 (4)3。
1.1 计算里程和车费模块 (4)3。
1。
2 七段显示译码器模块 (7)3.1。
3 动态显示模块 (8)3。
1。
4 设计出租车计费器电路 (11)3。
2 硬件实现 (13)3.2。
1 引脚锁定 (13)3.2。
2 编程下载 (15)第4章仿真过程 (16)4.1 建立工程 (16)4。
2 建立Verilog HDL文件 (17)4。
3 建立波形文件 (18)4.4 仿真结果 (19)结论 (22)参考文献 (23)第1章概述1。
1 设计目的通过基于EDA技术出租车计费器的设计,理解可编程逻辑器件的设计原理及工作流程,学习EDA软件Quartus Ⅱ功能与使用方法,了解Verilog HDL语言逻辑编程设计基本过程。
1。
2 设计背景随着我国经济社会的全面发展,各大中小城市的出租车营运事业发展迅速,出租车已经成为人们日常出行选择较为普通的交通工具。
出租车计价器是出租车营运收费的专用智能化仪表,是使出租车市场规范化、标准化的重要设备。
最新-基于CPLD/FPGA的出租车计费器 精品
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基于CPLD/FPGA的出租车计费器
摘要介绍了出租车计费器系统的组成及工作原理,简述了在平台上用单片器件构成该数字系统的设计思想和实现过程。
论述了车型调整模块、计程模块、计费模块、译码动态扫描模块等的设计方法与技巧。
关键词/硬件描述语言出租车计费器+软件数字系统
随着技术的高速发展,电子系统的设计技术和工具发生了深刻的变化,大规模可编程逻辑器件/的出现,给设计人员带来了诸多方便。
利用它进行产品开发,不仅成本低、周期短、可靠性高,而且具有完全的知识产权。
本文介绍了一个以公司可编程逻辑芯片712884-15为控制核心、附加一定外围电路组成的出租车计费器系统。
1系统组成
基于/的出租车计费器的组成如图1所示。
各部分主要功能如下1计数器对车轮传感器送来的脉冲信号进行计数每转一圈送一个脉冲。
不同车型的车轮直径可能不一样,通过设置1对车型做出选择,以实现对不同车轮直径的车进行调整。
2计数器对百米脉冲进行累加,并输出实际公里数的码给译码动态扫描模块。
每计满500送出一个脉冲给计数器。
设置2实现起步公里数预制。
3计数器实现步长可变即单价可调的累加计数,每500米计费一次。
设置3用来完成超价加费、起步价预制等。
4译码/动态扫描将路程与费用的数值译码后用动态扫描的方式驱动数码管。
5数码管显示将公里数和计费金额均用四位数码管显示三位整数,1位小数。
2功能模块设计
出租车计费器由车型调整模块、计程模块、计费模块、译码动态及扫描等模块组成,整个系统采用模块化设计,首先用编写功能模块,然后用顶层原理图将。
基于FPGA的出租车计费系统设计
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www�ele169�com | 5电子电路设计与方案0 引言FPGA(Field Programmable Gate Array)是在PAL、GAL 等可编程器件的基础上进一步发展的产物。
FPGA 由可编程逻辑功能块、片内互联线、输入输出块构成,通过修改布线实现可编程。
可使用框图或者Verilog HDL 来设计FPGA,Verilog HDL 推出已经有 20 多年,拥有广泛的设计群体,成熟的资源比 VHDL 丰富,因此本次设计采用 Verilog HDL 语言。
而出租车是日常出行中必不可少的交通工具,基于出租车的附属品市场前景也是十分广阔。
本文基于FPGA 设计模拟了一款出租车计费系统,具有开发周期短,设计灵活等优势[1]。
1 FPGA 片内逻辑总体结构设计■1.1 开发工具本次设计中 FPGA 型号为 Xilinx 公司的 spartan-6 系列的 xc6slx-2ftg256 型号。
设计开发工具选用 ISE14.7,针对FPGA 设计的功能和时序仿真,选择 Mentor 公司的■1.2 总体架构出租车计费系统的实现框图如图1(a)所示[2],RTL 顶层原理图如图1(b)所示,上位机发送指令模拟汽车启动、停止、行驶公里数、等待时间的操作,通过串口将指令发送至设计的出租车计费系统,而后再通过串口将总计费用返回至上位机。
■1.3 系统规范(1) 上位机实现模拟功能:汽车启动、停止、公里计数、等待时间计数。
(2) 具体计费方式:里程<3公里:费用=6元;3公里<里程≤19公里:费用=6+(里程-3)*2+等候时间*等候单价1;里程>19公里:费用=里程*里程单价(2)+等候时间*等候单价1。
(3) 费用能够通过上位机显示[3]。
2 模块具体划分出租车计费系统分为五个模块,分别为串口接收模块uart_rx、里程计数模块mileage_counter、等待时间计数模基于FPGA 的出租车计费系统设计徐晶晶,杨涛(指导教师)(电子科技大学电子科学与工程学院,四川成都,611731)摘要:本文基于FPGA实现了出租车计费系统,模拟了汽车启动、停止、里程计数等功能。
基于FPGA的出租车计费器设计论文 精品
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基于FPGA的出租车计费系统的设计摘要随着我国市场经济的发展,交通也越来越便利,特别是计程车,以快捷、方便的特点早已盛行各个城市,成为城市交通的重要工具。
计程车市场从90年代初的起步阶段到现在已经进入了高峰期。
随着城市化水平的提高和人民生活水平的改善,计程车的服务也就显得越来越重要。
因此计程车计价器也就应运而生了。
本文分析了当前国内外出租车计费系统的基本组成和工作原理及主要的两种设计方式:基于单片机的设计方式和基于FPGA的设计方式;并对这两种实现方式的优点和缺点进行分析,比较后确定本系统的方案:基于FPGA的出租车计费系统的设计。
在本设计中主要是通过VHDL语言来编程实现计费系统的四个功能块:分频模块,控制模块,计量模块和译码显示模块,最后使用MAX+PLUSII软件来对程序进行仿真,以模拟实现出租车的启动,停止以及等待等过程中的计时,计程和计费功能。
并将各功能模块的结果通过动态译码扫描模块输出到显示模块进行显示。
即通过显示模块显示出租车所行驶的路程,出租车等待的时间和出租车分别在等待过程中的费用和行驶过程中的费用。
关键字:CPLD/FPGA;VHDL语言;MAXPLUS II;出租车;计费器Design of taxi meter Based on FPGAAbstractAs China's market economy develops,more and more convenient transport,particularly taxis, to fast, convenient features have long been popular in various cities and become an important tool for urban traffic. Taxi market in the early 1990s,the initial stage up to now has entered a peak period. With the level of urbanization and the improvement of people's living standards improve, taxi services will become increasingly important. Taxi meter therefore it has emerged.This paper analyses the current domestic and foreign taxi billing system and the basic working principle and the two main design; Based on the design of microcontroller andFPGA-based design; and both the strengths and the ways Shortcomings of the analysis,comparison of the system established after the programme: FPGA-based billing system for taxis.In this design mainly through the VHDL language programming billing systems of the four function blocks:the frequency modules, control module, the measurement modules and decoding modules, the final use of MAX + PLUSII software to simulate the procedures to Simulation of the realization of a taxi start, stop and wait in the course of time, and so on, including-and billing functions。
基于FPGA的出租车计价器系统的设计【文献综述】
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文献综述电气工程及其自动化基于FPGA的出租车计价器系统的设计前言出租车计价器是乘客与司机双方的交易准则,它是出租车行业发展的重要标志,是出租车中最重要的工具。
它关系着交易双方的利益。
具有良好性能的计价器无论是对广大出租车司机朋友还是乘客来说都是很必要的。
因此,汽车计价器的研究也是十分有一个应用价值的。
传统国内外出租车计价器多数由单片机实现,升级繁琐,成本高。
以出租车多功能计价器为例,传统的计价器常以MCS251系列单片机为其核心主控部件,如89C51RC2, LPD78F0034 等,该系列的单片机工作频率一般不大于24MHz,而且可扩展的资源有限,最大能够扩展的程序空间和内存空间一般都只有64kB,很难胜任出租车多功能计价器的不断升级要求。
传统的计价器通常采用硬件模块化的设计结构,主要包括主控模块,电源模块,按键显示模块,防作弊及脉冲输入模块以及税控模块等。
在主控模块中又包括CPU 子模块,语音识别子模块,串口通信子模块,复位、看门狗及电源监控子模块,打印子模块等,硬件电路复杂,不利于系统功能升级,容易在运营过程中产生干扰,影响系统的使用; 并且由于分立器件多,必然造成电源功耗大,芯片易发热,影响芯片的使用寿命。
基于FPGA的出租车计价器不仅可以解决电子系统小型化、低功耗、高可靠性等问题,而且其开发周期短、开发软件投入少、芯片价格不断降低,特别是对小批量、多品种的产品需求,基于FPGA 的出租车计价器已成首选。
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,本文采用ISP器件和VHDL语言开发了一套出租车计费系统;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,具有可以重构系统的功能,采用完全相同电路结构,只要根据各地区的需求在VHDL程序中设置各参数,就可以适应各地区出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。
正文文献[1-3]以单片机MC68HC705为核心控制芯片,该单片机片内带有8k字节EROM及304字节RAM,它采用统一编址方式,即所有I/O寄存器、数据存储器、程序存储器都处于同一地址空间,其指令系统简单,便于编程;I/O口可根据需要设定为输入或输出,因而是真正的双向I/O并行口;其特有的SPI(串行外围接口)功能可用来扩展各种I/O;此外,其独有的输入捕捉功能端记录外部发生事件非常方便。
基于FPGA的出租车计费器的设计
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基于FPGA的出租车计费器的设计目录一、实现功能概述 (2)1、基本功能 (2)2、扩展功能 (2)3、实现功能附图 (2)3.1 下载到DE0 (2)3.2 VGA显示部分 (3)二、模块设计 (4)1、基本功能模块 (4)1.1 模块图 (4)1.2 工作流程图 (5)2、VGA显示模块 (6)2.1 VGA显示原理 (6)2.2 VGA时序分析 (6)三、模块代码解析 (7)1、顶层模块(taxi.bdf) (7)2、里程计数器模块(distans_count.v) (8)3、时间计数模块(time_count.v) (9)4、控制模块(select_clk.v) (10)5、计费器模块(fee_count.v) (10)6、七段译码模块(divided_frequency.v) (11)7、切换模块(choose.v) (12)8、VGA显示模块(DE0_VGA.V、VGA_Ctrl.v、VGA_CLK.v、VGA_Pattern.v) (13)8.1 DE0_VGA.V (13)8.2 VGA_Ctrl.v (15)8.3 VGA_CLK.v (18)8.4 VGA_Pattern.v (20)一、实现功能概述1、基本功能●当行程不超过3km,且等待时间不超过两分钟时,按照出租车起步价(10元)计费。
●当行程超过3km时,按照2元/公里累加计费。
●当等待时间累计超过两分钟,按照1元/公里累加计费。
2、扩展功能●下载到DE0板子上,数码管显示时间、路程和费用。
计费器显示范围为0~999元,分辨率为1元;计程器显示范围为0~99km,分辨率为1km;计时器显示范围为0~59分钟,分辨率为1分钟。
●利用DE0板子上的VGA显示器接口做VGA动态实时显示计费状态及各个使能信号的状态,并且利用小车动画来直观的反映出出租车行驶火车停车等待的状态。
(在模块设计中有相应的附图)3、实现功能附图3.1 下载到DE0数码管计费数码管计里程及时间3.2 VGA显示部分VGA同步显示时间及里程、小车状态及按键状态VGA同步显示费用、小车状态及按键状态二、模块设计1、基本功能模块1.1 模块图等待时间计数模块行驶路程计数模块控制模块计费模块显示模块(数码管部分)时钟1.2 工作流程图基本模块的工作流程概述:出租车载客后,启动计费器,整个系统开始运行,进入初始化状态,即计程和计时从零开始,计费器从起步价10元开始。
基于FPGA的出租车计程计费器项目教学设计
![基于FPGA的出租车计程计费器项目教学设计](https://img.taocdn.com/s3/m/c2286051c381e53a580216fc700abb68a982ad97.png)
基于FPGA的出租车计程计费器项目教学设计【摘要】本文介绍了基于FPGA的出租车计程计费器项目教学设计。
在对背景介绍、项目目的和研究意义进行了阐述。
在简要介绍了FPGA技术、出租车计程计费器设计原理,并详细描述了基于FPGA的出租车计程计费器项目实现步骤、教学设计方案以及实验内容与流程。
结论部分分析了项目的教学效果,指出存在的问题并提出改进建议,最后展望了未来的发展方向。
通过本文,读者可以深入了解基于FPGA的出租车计程计费器项目,并在教学中进行相关设计与实践,为学生提供更好的实践机会和理论知识结合的学习体验。
【关键词】FPGA技术、出租车计程计费器、项目教学设计、计费器设计原理、实现步骤、教学设计方案、实验内容与流程、教学效果、问题和改进建议、展望未来1. 引言1.1 背景介绍近年来,随着社会的发展和人们生活水平的提高,出租车行业逐渐成为城市中一种重要的公共交通工具。
在城市中,出租车的数量庞大,服务范围广泛,因此对于出租车计程计费系统的要求也越来越高。
传统的计程计费器设计复杂,占用空间大,而且容易受到恶意破坏,给出租车司机和乘客造成了诸多不便。
为了解决这一问题,基于FPGA技术的出租车计程计费器项目应运而生。
FPGA(Field Programmable Gate Array)是一种专门设计用来实现数字电路逻辑功能的可编程器件,具有灵活性高、可重构性强的特点。
通过将计程计费器的设计整合到FPGA芯片中,可以实现计程计费的准确、高效和安全。
本项目旨在利用FPGA技术设计一个基于FPGA的出租车计程计费器,以提高出租车计费系统的效率和安全性,为出租车司机和乘客提供更好的服务体验。
通过教学设计和项目实践,可以让学生深入了解FPGA技术的应用,提升他们的实践能力和创新意识。
1.2 项目目的项目目的主要是通过设计基于FPGA的出租车计程计费器项目,旨在提高学生对数字电路设计和嵌入式系统的理解和应用能力。
基于FPGA的出租车计费系统设计(VHDL代码,各个模块均调试通过)
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2.3 出租车计费系统FPGA实现的设计方案结合已有的应用分立元件和单片机实现的计费系统,吸收两种设计的优势之处,利用FPGA的可编程性,简洁而又多变的设计方法,使出租车计费器体积更小功能更强大,根据日后的功能所需,可随时在系统中修改其逻辑功能。
根据出租车计费系统的设计要求和FPGA模块化功能实现,确定了以下方案,按照设计要求和系统所具有的功能,出租车计费器设计总框图如图2-5所示。
主控部分采用了FPGA的芯片,使用VHDL语言进行编程,这样能具有更强的移植性,利于产品升级。
这次设计的由FPGA来实现出租车计费系统主要设计思想:主要分为信号输入模块、主控模块和显示模块。
图2-5应用FPGA实现出租车计费系统的设计框图确定应用FPGA实现主控的出租车计费系统如图2-5所示,其主控部分为FPGA,外围有很多的输入信号,可以用来选择计费器不同的工作状态。
其中主控部分又有多个模块组成,如里程分频模块、速度模块、计费模块、计时模块、计程模块、显示模块等。
信号输入模块,该模块主要实现计费功能和现场模拟功能,有复位、行车、暂停和停止功能。
计费标准为:按照在不同速度下发送脉冲个数的不同进行计程,按行驶里程计费,当计费器达到或超过规定行驶里程后,每公里加收50%的车费,车停止则不计费。
并以高低脉冲模拟出租汽车启动、停止、暂停、加速按钮,具有输入信号的作用。
通过将路程和车费转换为4位的十进制数,便于8位数码管显示。
动态显示模块显示模块是由七段LED数码管译码和动态扫描显示两部分组成。
采用的是共阴极七段数码管,根据十六进制数和七段显示段码表的对应关系。
数码管控制及译码显示模块将十进制的输入信号用七段数码管显示由七段发光二极管组成数码显示器,利用字段的不同组合,可分别显示0~9。
本设计中,要求输出的段信号为低电平有效[4]。
3 功能模块的设计与实现结合上述方案,给出一个模拟出租车计费系统为例,具体有以下功能:能实现计费功能,计费的标准为;起步价为8元,即三公里内为8元,超过三公里后每公里2元;当总费用达到或超过40元时,每公里加收50%,为4元/公里;遇到红灯或乘客需要停车等待时,每20S收费1元;此外,本次设计的计费器能够预置起步费、每公里收费、车行加费里程、计时收费,当有乘客上车时,就可调用预置数据;并且可以现场模拟汽车行驶、停止、暂停等状态;显示功能:路程显示精确到十分位,显示三位,最高可显示到十位,车费显示到各位,也是显示三位,并以十进制的方式显示。
基于FPGA出租车计价器设计
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题目:基于FPGA出租车计价器设计装订线基于FPGA出租车计价器的设计摘要本文介绍了一种采用可编程逻辑器件(FPGA/CPLD)进行出租车计价器的设计思想以及实现方法。
FPGA是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
另一方面采用可编程逻辑器件设计,外围电路简单,模块化设计方便,原理清晰,速度快,功能强,可靠性高,灵活性强,并且完成和扩展附加功能性强。
本设计实现了出租车计价器所需的一些基本功能,如计程、计时、计费、动态显示,其中计费金额包括起步价、里程计费、等待计时计费。
该设计采用模块化设计,自顶向下,在Quartus II9.0软件平台下,采用Verilog HDL 硬件描述语言分别设计了分频模块、计程模块、计费模块、计时模块,译码以及动态扫描显示模块的出租车计价器的五大模块,用原理图设计了顶层模块,对每个模块和主程序分别进行了仿真,并对仿真波形作了分析。
经过硬件下载验证,完成了出租车计价器分频模块、计程模块、计费模块、计时模块,译码以及动态扫描显示模块的设计实现。
关键词:FPGA;出租车计价器;Quartus II;Verilog HDLBased on the FPGA Design of Taxi MeterABSTRACTThis article describes the design ideas and methods of the taximeter, through the programmable logic device (FPGA/CPLD). Using programmable logic devices design on the other hand, peripheral circuit is simple, convenient modular design, the principle is clear, fast, strong function, high reliability, strong flexibility, and complete and additional functional extension. This design has realized the taxi meter required some basic functions, such as log, timing, pricing, dynamic display, billing amount fare and mileage charging, waiting for the timing. Through the Quartus II 9.0 Software Platform,using Verilog HDL language completed the description and simulation of frequency module, the meter module, Billing module, timing modules, decoding, dynamic scanning display module,for each module are simulated respectively and top-level module with schematic design , the simulation waveform were analyzed. After download validation hardware, completed the taxi meter divider module, log module, billing module, timing module, decoding and dynamic scanning display modules designed to achieve.Keywords: FPGA;Taximeter;Quartus II;Verilog HDL目录1 前言 (1)1.1 课题的来源及意义 (1)1.2 国内外发展状况 (1)1.3 研究的手段及目标 (2)2 总体方案设计 (3)2.1 方案论证与选择 (3)2.2 设计思想及原理 (4)3 FPGA、Verilog及QuartusⅡ开发环境的介绍 (6)3.1 现场可编程门阵列FPGA (6)3.2 硬件描述语言Verilog HDL (6)3.3 QuartusⅡ开发环境 (7)4 设计与仿真验证 (8)4.1 分频模块 (8)4.1.1 计程分频模块 (8)4.1.2 计时分频模块和计费分频模块 (9)4.1.3 数码管动态显示模块 (9)4.1.4 数码管动态显示模块仿真 (9)4.2 计程模块 (10)4.2.1 计程模块电路 (10)4.2.2 计程模块仿真 (12)4.3 计时模块 (12)4.3.1 计时模块电路 (12)4.3.2 计时模块仿真 (13)4.4 计费模块 (14)4.4.1 计费模块电路 (14)4.4.2 计费模块仿真 (15)4.5 数码管显示模块 (16)4.5.1 数码管显示模块电路 (16)4.5.2 数码管显示仿真 (17)4.6 整体顶层模块设计电路 (17)4.7 下载实现 (20)5 结论 (23)参考文献 (24)致谢 (24)附录 (25)1 前言1.1 课题的来源及意义本课题是在老师指导下,根据学校教学的需求和实际需要而开发的研究项目。
基于FPGA的出租车计费系统设计
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软 件 技 术
文章 编 号 :1674-4578(2011)03—0063-02
基 于 FPGA的 出租 车计 费 系统设 计
张 慧
(盐城 纺织 职业技 术 学 院 ,江 苏 盐城 224005)
摘 要 :出租 车计 费系统 大 多利 用单 片机 进行 控 制 ,较 易被 改装 ,且故 障 率较 高。针 对 这一 问题 ,设 计 了一 种基 于 FPGA的 出租车计 费 系统 ,可模拟汽 车行 驶 、暂停等待 ,停 止等过 程 ,并 可 同时显 示金额 、乘车 总路 程 。设 计 采 用层 次 化 设 计 方 法 ,用 VHDL语 言进 行 编 程 ,开 发 软 件 为 MAX plusⅡ。 经 测 试 ,波 形 与 仿 真 结 果 都 满 足 设 计 要 求 。
1 系统功 能设计
所设计 的计 价器 的计费标 准为 :车在行驶 3 km以内 ,只 收起 步价 9.0元 ;车行 驶超 过 3 km后 ,按 每公里 2元 计费。 行驶路 程达 到或超过 9 km后 ,车 费按 每公里 3.0元开 始计 费。车遇 红灯 或 中途暂 停时 ,每 3分 钟计 0.5元 。若 停止 (rSt)则车费清零 ,等待 下一 次计 费 的开始 。要 求 能够 显示 里程数 和乘客应付 的费用 ,其 中里 程数 精确 到 0.01 km,乘 客应付 的费用精确到 0.1元 ,显 示范 围为 :里程 为 0~99.99 公 里 ,费用 为 0~999.9元 。
将各个模块按照输入输 出关系连接 ,顶层 电路原理 图如 图 2所示 。g[6…0]为七段显示码 输 出,通过动态 扫描依次 控制 8个数码管 的显示 ,dp为小数 点位 。
基于FPGA的出租车计费系统设计
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软件设计开发本栏目责任编辑:谢媛媛基于FPGA 的出租车计费系统设计张炯,陈初侠,操晓思,徐甫,欧阳凯(巢湖学院电子工程学院,安徽巢湖238000)摘要:该文基于FPGA 芯片EP1K30QC208-2进行了出租车计费系统设计。
首先从设计要求出发,将出租车计费系统分成多个子电路模块并用Verilog HDL 语言对其进行设计,然后调用已设计好的各子电路模块采用原理图方式进行顶层电路设计,最后将设计好的顶层电路下载到FPGA 芯片中进行硬件验证。
实验结果表明,所设计的出租车计费系统能动态显示出租车的行驶里程、等待时间和计费金额,具有一定的实用价值。
关键词:出租车计费;FPGA ;Verilog HDL 中图分类号:TP29文献标识码:A文章编号:1009-3044(2021)13-0093-03开放科学(资源服务)标识码(OSID ):众所周知,出租车在我们的生活中承担着非常重要的角色,一个具有良好性能的出租车计费系统不仅有助于加强行业管理,还可以减少乘客与司机之间的纠纷[1]。
出租车计费系统可以采用模拟电路和数字电路来实现,这种设计方法弊端是整体电路较复杂,而且出现故障时调试比较困难。
出租车计费系统也可以采用单片机来实现[2],但由于计费系统经常需要根据油价进行计费标准的相应更改,如果采用单片机,需要每次更改计费标准后再次烧录程序至单片机,费时费力[3]。
因此对出租车计费系统的更新换代迫在眉睫。
随着大规模可编程逻辑器件的出现,基于FPGA 设计的出租车计费系统逐渐显示其强大的性能,不仅具有很高的可移植性,而且需要更改电路时非常方便,如果计费标准变化,可以实现现场更新[3]。
本文以现场可编程逻辑器件(FPGA)为设计载体,以硬件描述语言(Verilog HDL)为主要表达方式,以Quartus Ⅱ开发软件和ZY11EDA13BE 开发系统为设计工具设计了一种能动态显示出租车计程、计时、计费的系统。
基于fpga的出租车计费系统设计原理
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基于FPGA的出租车计程计费器项目教学设计
![基于FPGA的出租车计程计费器项目教学设计](https://img.taocdn.com/s3/m/7633ad08a9956bec0975f46527d3240c8547a144.png)
基于FPGA的出租车计程计费器项目教学设计1. 引言1.1 背景介绍随着城市化进程的不断加快,出租车在城市交通中扮演着重要角色。
出租车计程计费系统在一些地区存在着问题,如计费不公平、司机作弊等。
为了解决这些问题,可以采用基于FPGA的出租车计程计费器项目来实现自动计费以及提高系统的稳定性和可靠性。
FPGA (Field-Programmable Gate Array)是一种可编程逻辑设备,它具有低延迟、高性能和可重构性等特点,非常适合用于出租车计程计费系统的设计。
本项目旨在利用FPGA技术设计一个高效、精确和可靠的出租车计程计费系统,同时结合软件设计实现计费规则的灵活配置和系统的用户友好界面。
通过系统集成和性能评估,我们可以确保系统可以稳定运行并满足实际需求。
教学方法也是我们考虑的重点,通过项目实践的方式让学生深入了解FPGA技术在实际项目中的应用,培养他们的设计和实施能力。
通过这个项目,我们可以为城市交通领域提供更加智能化和高效的解决方案,促进城市交通的发展和提高用户体验。
1.2 问题需求在设计基于FPGA的出租车计程计费器项目时,我们首先需要明确问题需求。
当前城市出租车计费系统存在着诸多问题,例如计费不公平、数据易被篡改、系统不稳定等。
针对这些问题,我们需要设计一个更加智能、安全、稳定的出租车计程计费器系统。
现有出租车计费系统存在着计费不公平的问题。
一些出租车司机存在通过篡改计费器数据等方式来提高收入的情况,这不仅使乘客受到了损失,也增加了城市管理部门的监管难度。
我们需要设计一个能够确保计费数据安全、不易被篡改的计费器系统。
当前出租车计费系统存在着系统不稳定的问题。
由于部分计费器系统老化或设计不当,导致系统频繁出现故障,无法正常运行。
这不仅影响了出租车司机的正常运营,也给乘客带来了不便。
我们需要设计一个稳定性高、反应快速的计费器系统,确保系统能够长时间稳定运行。
基于FPGA的出租车计程计费器项目的问题需求主要包括提高计费公平性、保障数据安全性、提升系统稳定性等方面。
基于FPGA出租车计费系统的设计
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精选文档石家庄铁道大学四方学院毕业设计基于FPGA出租车计费系统的设计The Design of Taxi Meter Based on FPGA欢迎下载,希望能帮到您精选文档毕业设计成绩单欢迎下载,希望能帮到您精选文档毕业论文任务书欢迎下载,希望能帮到您精选文档毕业设计开题报告欢迎下载,希望能帮到您精选文档欢迎下载,希望能帮到您精选文档欢迎下载,希望能帮到您精选文档摘要我国在70年代开始出现出租车,但那时的计费系统大都是国外进口,不但不够准确,价格还十分昂贵。
随着改革开放日益深入,出租车行业的发展势头已十分突出,国内各机械厂家纷纷推出国产计价器。
出租车计价器的功能从刚开始的只显示路程,发展到能够自主计费,以及现在的能够打发票和语音提示、按时间自主变动单价等。
随着城市旅游业的发展,出租车行业已成为城市的窗口,象征着一个城市的文明程度。
本文中所用到的VHDL就能解决上述问题,因为本设计就是采用VHDL硬件描述语言作为设计手段,采用自顶向下的设计思路,得到一种出租车计价系统的硬件结构,通过在Quartus II软件中编译和下载测试,得到了仿真波形和关键的设计结果。
经过在实验箱上进行硬件测试,证明出租车计价系统具有出租车计价器的基本功能。
文章首先简述了出租车控制系统的意义和发展现状以及VHDL语言的特点,然后介绍了出租车控系统的设计要求,设计思路,并给出了总体设计框图,通过分析方框图绘出详细的模块电路流程图并写出程序源代码,将代码在Quartus II软件上进行编译仿真,波形基本符合设计要求。
关键字:出租车计费器VHDL语言Quartus II欢迎下载,希望能帮到您精选文档AbstractChina began to appear in the 1970s, but then the taxi billing system mostly imported not only accurate, the price also is very expensive. Along with the reform and opening-up, the taxi industry development momentum has a very prominent, the domestic various machinery manufacturers have domestic meter. The meter taxi from the beginning of the function to display only the driver himself away, pricing, and are able to independently rounding billing, and now can play an invoice and audio, according to time independent functions such as price changes. Along with the development of urban tourism industry has become a city, taxi window, a symbol of a city's civilization.In this paper the VHDL can solve the above problem, because of this design is described by VHDL Language as a design method of Hardware, using the top-down design ideas, get a taxi pricing system Hardware structure, software by Quartus II compiler and download in the simulation results of the design and key waveforms. After the experiment box on hardware tested prior taxi cab pricing system is the basic function of the meter.This article first introduced the meaning and taxi control system development status and the characteristics of the language of VHDL, then introduces the design of the control system of the taxi, design ideas, and presents the overall design, through the analysis of the block diagram of the draw detailed modules circuit chart and write program source code, will in Quartus II compiled on software simulation, waveform basic comply with the design requirements.Key words: Taxi meter VHDL Quartus II欢迎下载,希望能帮到您精选文档欢迎下载,希望能帮到您精选文档目录第1章绪论 (1)1.1设计研究的相关背景 (1)1.2设计研究的意义 (1)1.3课题研究的主要内容 (2)第2章实现工具简介 (3)2.1FPGA简介 (3)2.2开发软件Quartus II简介 (4)2.3硬件描述语言VHDL简介 (4)第3章系统软件设计 (7)3.1设计任务 (7)3.1.1方案拟定 (7)3.1.2模块的划分 (8)3.2 速度模块 (9)3.2.1速度模块元件图设计 (9)3.2.2速度模块仿真 (9)3.3计程模块 (9)3.3.1计程模块元件图设计 (10)3.3.2计程模块仿真 (10)3.4计时模块 (10)3.4.1计时模块元件图设计 (11)3.4.2计时模块仿真 (11)3.5计费模块 (11)3.5.1计费模块元件图设计 (12)3.5.2计费模块仿真 (12)3.6控制电路顶层例化模块 (12)3.6.1控制电路顶层例化模块元件图设计 (13)3.6.2控制电路顶层例化模块仿真 (13)3.7分频模块 (14)3.7.1分频模块元件图设计 (14)3.7.2分频模块仿真 (14)3.8模8计数器模块 (14)3.8.1模8计数器模块元件图设计 (15)3.8.2模8计数器模块仿真 (15)3.98选1选择器模块 (15)欢迎下载,希望能帮到您精选文档3.9.18选1选择器模块元件图设计 (15)3.9.28选1选择器模块仿真 (16)3.10七段数码管显示模块 (16)3.10.1七段数码管显示模块元件图设计 (17)3.10.2七段数码管显示模块仿真 (17)3.11顶层模块 (17)3.11.1顶层模块电路图设计 (17)3.11.2顶层模块仿真 (18)第4章硬件环境及调试过程 (19)4.1芯片介绍 (19)4.2硬件实现 (19)4.2.1选择芯片 (19)4.2.2引脚锁定 (20)4.2.3下载到硬件环境 (21)第5章总结及完善 (23)5.1总结 (23)5.2完善 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附录 (26)附录A 外文资料 (26)附录B顶层文件电路图 (43)附录C源代码 (44)欢迎下载,希望能帮到您精选文档第1章绪论1.1 设计研究的相关背景在我国社会经济发展的今天,随着城市化水平的提高和人民生活水平的改善,各大中小城市的出租车营运事业也迅速发展,出租车的服务显得越来越重要。
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南京大学金陵学院本科毕业院系信息科学与工程系专业电子信息科学与技术题目基于FPGA出租车计费系统的设计提交日期20XX年6月3 日摘要通过出租车计费系统的设计,详细介绍了如何使用硬件描述语言Verilog HDL设计复杂逻辑电路的步骤和过程,以及应用美国ALTERA公司的Quartus II 9.0软件进行系统设计、仿真和下载实现的方法。
通过设计,可以看到在EDA平台上用CPLD器件构成该数字系统的设计思想和实现过程。
论述了计费模块、时钟模块、动态显示模块、计费形式判断模块、控制模块等的设计方法和技巧。
关键词:CPLD/FPGA; 电子自动化设计; Verilog HDL硬件描述语言; 出租车计费器; Quartus II 9.0软件ABSTRACTTaxi billing system through the design, details how to use the hardwaredes-cription language Verilog HDL design plexity and the process logic and the applicatio-n of the U.S. pany's Quartus II 9.0 ALTERA software system design, simulation, anddownload the realization of the method. By design, you can see in the EDA platform usi-ng CPLD devices constitute the digital system design and implementation process. Discuss-es the billing module, clock module, dynamic display module, billing forms to judge mod-ule, control module and other design methods and techniques.Keywords: CPLD/FPGA; EDA; Verilog HDL; Taxi Billing Machine; Quartus II 9.0目录第一章引言随着科技日新月异的发展,科技带来的改变无处不在。
尤其是计算机技术带来了人类科技的许多重大的飞跃,特别是集成电路的应用已经渗透到生产和生活中的各个方面,有力的推动了社会的发展。
近几年,中国集成电路产业取得了飞速发展。
中国集成电路产业已经成为全球半导体产业关注的焦点,即使在全球半导体产业陷入有史以来程度最严重的低迷阶段时,中国集成电路市场仍保持了两位数的年增长率,凭借巨大的市场需求、较低的生产成本、丰富的人力资源,以及经济的稳定发展和宽松的政策环境等众多优势条件,以京津唐地区、长江三角洲地区和珠江三角洲地区为代表的产业基地迅速发展壮大,制造业、设计业和封装业等集成电路产业各环节逐步完善。
采用FPGA设计ASIC(Application Specific Integrated Circuit,集成电路界被认为是一种为专门目的而设计的集成电路)电路,用户不需要投片生产,就能得到合用的芯片,FPGA内部有丰富的触发器和I/O引脚,FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一,FPGA采用高速CHMOS 工艺,功耗低,可以与CMOS、TTL电平兼容。
其性能和效率不断提高,应用范围越来越广,在计算机应用领域已占日益重要的地位。
它的应用程度已经成为衡量一个国家科学技术水平的一项重要指标。
出租车计费器就是FPGA的一个可行的应用。
现在市面上的出租车计价器品种繁多,功能强大。
作为一个的课题,我本着从大处着眼,从小处入手的原则,对FPGA的应用做了一些初步的尝试和探讨。
我利用FPGA芯片、32.768KHz晶振、七段LED数码管,初步实现了市面上的出租车计费器的一些基本功能。
第二章Verilog HDL硬件语言简介Verilog HDL和VHDL是目前世界上最流行的两种硬件描述语言,都是在20世纪80年代中期开发出来的。
前者由Gateway Design Automation公司(该公司于1989年被Cadence公司收购)开发。
两种HDL均为IEEE标准。
Verilog HDL就是在使用广泛的C语言的基础上发展起来的一种硬件描述语言(HDL:Hardware Discription Language),是一种以文本形式来描述数字系统硬件的结构和行为的语言,用它可以表示逻辑电路图、逻辑表达式,还可以表示数字逻辑系统所完成的逻辑功能。
它是GDA(Gateway Design Automation)公司的Phil Moorby在1983年提出,经过不断的完善和发展,直至1995年才成为IEEE标准,即IEEE Standard 1364-1995。
IEEE 20XX 年重新修订了Verilog HDL的IEEE标准。
此前硬件描述语言通过IEEE标准的只有VHDL(1987)。
2.1 Verilog HDL语言的特点1.Verilog HDL最大特点是易学易用。
只要有C语言的编程经验,可以在一个较短的时间内很快的学习和掌握。
2.Verilog HDL设计与工艺无关。
可以使其设计好的模块重复使用,大大方便复杂电子系统的设计,缩短了设计的周期。
3.Verilog HDL简单而优美。
描述硬件单元的结构简单且易读。
相比较而言,VHDL的描述长度是Verilog HDL的两倍。
2.2 Verilog HDL语言的基本结构一个电子系统或电路,通常要对输入的信号进行处理得到输出信号,Verilog HDL就是用语言来描述输入和输出的借口和内部处理功能的实现。
一个设计部论是简单还是复杂,都用Verilog HDL模块来表示。
模块的基本结构如下:module 模块名(端口列表);<端口定义属性,如input,output等><逻辑功能描述>endmodule其中<模块名>是模块唯一的标识符;<端口列表>列出端口名称,<端口定义属性>指明端口是属于输入、输出还是双向端口,这些端口用来与其它模块进行连接。
<逻辑功能描述>是模块设计中最重要的部分,可使用不同形式的过程块来实现。
下面看个简单的例子。
例1.1 上升沿触发D触发器(时序电路)module dff(q,clk,data);input clk,data;output q;reg q;always@(posedge clk)beginq=data;endendmodule从上面的例子可以看出:(1)Verilog HDL程序是由模块构成的,每个模块的内同都是嵌在module和endmodule两个语句之间,每个模块实现特定的功能,模块可以进行层次嵌套;(2)每个模块要进行端口定义,<端口列表>说明输入输出或双向端口,这些端口用与其他模块进行连接;(3)Verilog HDL程序的书写格式自由,一行可以写几个语句,一个语句可以分多行写;(4)除了endmodule语句为,每个语句和数据定义的最后必须有分号;(5)可以用//*……*//或//……对Verilong HDL程序的任何部分作注释;(6)Verilog HDL对大小写敏感,空格很重要,是用来界定各个标志的,关键字都是以小写形式表示。
2.3 CPLD/FPGA的设计流程用HDL语言开发CPLD/FPGA的完整流程为:图1.21.文本编辑:用任何文本编辑器都可以进行,也可以用专用的HDL编辑环境。
2.功能仿真:将文件调入HDL仿真软件进行功能仿真,检查逻辑功能是否正确。
3.逻辑综合:将源文件调入逻辑综合软件进行综合,即把语言综合成最简的布尔表达式和型号的连接关系。
4.布局布线:将.edf文件调入CPLD/FPGA厂家提供的软件中进行布线,即把设计好的逻辑安放到CPLD/FPGA内。
5.时序仿真:需要利用在布局布线中获得的精确参数,用仿真软件验证电路的时序。
6.编程下载:确认仿真无误后,将文件下载到芯片中通常以上过程可以都在CPLD/FPGA厂家提供的开发工具(如QuartusII,ISE 中完成。
下面我们以Altera公司的QuartusII 9.0软件来简单说明一下CPLD/FPGA的开发流程。
下图是一个典型的基于QuartusII的CPLD/FPGA开发流程。
图1.2 基于QuartusII的典型CPLD/FPGA设计流程(1)建立工程是每个开发过程的开始,QuartusII(QII)以工程为单元对设计过程进行管理。
(2)建立顶层图。
可以这样理解,顶层图是一个容器,将整个工程的各个模块包容在里面编译的时候就将这些模块整合在一起。
(3)采用ALTERA公司提供的LPM宏功能模块。
QII软件环境里包含了大量的常用功能模块,例如计数器、累加器、比较强、译码器等等;在充分利用已有模块的基础上,通过,一个设计中一般只有极少部分的模块需要自己从零设计。
(4)自己建立功能模块。
可以用硬件描述语言也可以用原理图的输入方法。
可以把它们独立的当做一个工程来设计,并生产模块符号(Symbol),然后再顶层图中使用这个模块的符号,并将源文件(实现该模块的原理图或HDL文件)拷到顶层图所在的工程目录下。
(5)将顶层图的各个功能模块用两线连起来。
这个过程类似电路图设计,把各个芯片连接起来,组成电路系统。
(6)系统的功能原理图至此已经基本出炉了,下一步要为该设计选择芯片载体,才能真正在物理上实现系统的功能。
这一步的主要工作是:(1)选择芯片型号;(2)为顶层图的各个输入输出信号分配芯片管脚;(3)设置编译选项,目的是让编译器知道更多的信息。
(7)编译。
这个过程类似软件开发里的编译,在类似QII这样的集成环境里面,这些过程都是一气呵成,集成环境自动完成了几个步骤的工作。
(8)编译后生成*.sof或*.pof文件,前者可以通过JTAG下载到CPLD/FPGA内部,设计无误的话技能实现预期的功能,但断电后CPLD/FPGA里的这些信息会丢失;后者可以下载到CPLD/FPGA的配置芯片(EEPROM或FLASH芯片),掉电后这些配置信息不会丢失,重新上电以后通过该配置芯片对CPLD/FPGA的内部RAM进行配置.(9)对于复杂的设计,工程编译了以后可以采用QII的仿真功能或者其他仿真软件(ModelSim)对设计反复进行仿真和验证,知道满足要求。
第三章Quartus II 9.0软件的简介3.1 主要功能Quartus II 9.0 是Altera公司的综合性PLD开发软件,支持原理图、VHDL、VerilogHDL以及AHDL(Altera Hardware Description Language)等多种设计输入形式,内嵌自有的综合器以及仿真器,可以完成从设计输入到硬件配置的完整PLD设计流程。