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商丘师范学院学士学位毕业设计开题报告

学生姓名 所在学院 物理与电气信息学院 专业 电子信息工程 设计题目：基于VHDL的出租车计价器设计 一、选题的科学依据 随着生活水平的提高，人们已不再满足衣食住行的享受，出行的舒适已受到越来越多人的关注。于是，出租车行业已低价高质的服务给人们带来了出行的享受。我国在70年代开始出现出租车，但是总存在着收费纠纷困扰着出租车行业的发展，但那时的计费系统大多是从国外进口，不单不够准确，价格也十分昂贵。而解决这一矛盾最好的方法就是改善计价器用更加精良的计费器更好的为乘客提供方便快捷的服务。随着科学技术的不断进步，现在各大中城市都已普及自动计价器，而部分小城市尚未普及，但随着城市建设日益加快，象征着城市面貌的出租车行业也将加速发展，计价器的普及也是毫无疑问的，所以未来汽车计价器的市场还是十分有潜力的。 出租车计价器在最初使用时的基本功能是根据行驶里程计价，要求精度高，可靠性好，但是随着科学技术的发展传统的出租车计价器已经不能满足人们多方面的实用要求，因此需要加强对出租车计价器的多功能设计，该设计是在VHDL的基础上对出租车计价器进行设计来实现其基本功能的，与以往的基于单片机的数模混合电路相比，FPGA具有稳定性好、抗干扰能力强、电路实现简单、程序简单等优点，且非常适合作为出租车计价器的控制核心，所以选择用VHDL来对计价器进行设计来实现其功能具有重要的现实意义。

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二、文献综述 VHDL是以ADA语言为基础，由美国国防高级研究计划局（DARPA）开发。1985年完成第一版，1987年成为IEEE标准（IEEE1076），1993年增修为IEEE1164标准并使用至今。1996年又加入电路合成标准程序和规格，成为IEEE1076.3标准。美国国防部规定其为官方ASIC设计语言。1995年中国国家技术监督局出版的《CAD通用技术规范》中，推荐VHDL为我国硬件描述语言的国家标准[1-2]。 我国的第一家计价器企业是重庆市起重机厂，最早的计价器全部采用机械齿轮结构，只能完成简单的计价功能。随着科学的发展，产生了第二代计价器，采用了手摇计算机与机械结构相结合的方式，实现了半机械电子化。大规模集成电路的发展又产生了第三代计价器也就是全电子化的计价器[3]。 VHDL作为硬件描述语言的一种，目前被广泛用于数字系统的设计与验证之中。可编程逻辑器件（PLD）目前被大量应用于数字系统的的硬件设计中。从采用VHDL设计数字逻辑电路到采用PLD实现其功能，需要多种EDA工具的支持。这些工具可以自动完成很多原来以手工方式进行的工作。作为VHDL设计方法学的的一个重要部分[4-6]。 在VHDL语言中，常量、变量、信号都要指定数据类型，因此，VHDL语言定义了多种数据类型，且数据类型定义非常严格，不同类型之间的数据不能直接代入或进行运算，即使数据类型相同，位长不同也不能直接代入。另外为方便设计人员使用，还可以由设计人员自定义数据类型，使VHDL语言描述具有更大的灵活性][7-9]。 VHDL就是超高速集成电路硬件描述语言。覆盖面广，描述能力强，是一个多层次的硬件描述语言。在VHDL的语言中，设计的原始描述可以非常简练，经过层层加强后最终最终可成为直接付诸生产的的电路或版图参数描述。具有良好的可读性，即容易被计算机接受，也容易被读者理解。由于科技大的发展，芯片中的数据可保持十年不变，且芯片体积小，容量大，因此这种方式具有十分重要的的现实意义和广阔的市场前景[10-12]。 2

参考文献： [1] 候伯亨,顾新.VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计[M] .西安:电子科技大学出版社2009：3-5 [2] 陈耀和.VDHL语言设计技术[M].北京：电子工业出版社,2004:7-10 [3] 于宝良，钱大鼎.出租汽车计价器[M] . 北京：中国计量出版社，2010：10-14 [4] 曾繁泰，陈美金.VDHL成语设计[M]. 北京：清华大学出版社,2001:8-10 [5]KennethL.Short . VDHL for Engineers[M]. .北京：电子工业出版社，2011：62-68 [6]VoleiA.Pedroni. VHDL数字电路设计教程[M].北京：电子工业出版社，2010：45-47 [7]樊国梁，VHDL语言设计数字电路[J] .国外电子测量技术,2005(2)：22-25 [8] 蒋小燕，余伟钧等.EDA技术及VHDL[M] .南京：东南大学出版社，2008：30-35 [9]张昌凡. .可编程逻辑器件及VHDL设计技术[M]．广州：华南理工大学出版社，2001：50-53 [10] 潘松，黄继业.VHDL实用教程 [M] . 西安:电子科技大学出版社,2000：15-18 [11]王道宪，贺名臣等.VHDL电路设计技术[M]. 北京：国防工业出版社，2001：16-18 [12]杨建潮．出租汽车计价器的计价原理[J]．检定与规程，2001(4)：44-47 3