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1、 陕西理工学院结课论文 结课论文 题 目 基于VHDL语言的出租车计费系统的设计 学生姓名 赵曼 学号 1210064044 所在院(系) 物理与电信工程学院 专业班级 电子信息科学与技术1202 指导教师 卢超 完成地点 实验楼1104教室 基于VHDL语言的出租车计费系统的设计赵曼（陕理工物理与电信工程学院电子信息科学与技术专业电信1202班，陕西汉中 723000）指导教师：卢超 摘要 随着出租车行业的发展，对出租车计费器的要求也越来越高，用户不仅要求计费器性能稳定，计费准确，有防作弊功能；同时还要求其具有车票资料打印、IC卡付费和电脑串行通信功能。不同国家和地址的计费方式存在差异，如有
2、些地区有夜间收费及郊区收费等，而有些地区则无夜间收费和郊区收费。本次设计采用硬件和软件相结合的方法,以单片机为核心,从圈脉冲信号的产生到营业信息的打印都做了详细的介绍,并对MAX813L看门狗、复位电路、行车里程检测电路、掉电存储电路、IC卡读写电路、分屏显示电路以及操作面板进行了详细的设计。该系统还具有防止干扰和防死机的功能,系统的电源是专门为出租车设计的,具有相当强的稳压效果,系统采用了EEPROM存储器,可以方便且安全的记录顾客和车主的信息。 关键词89C51；里程检测；分屏显示；EEPROM 【Abstract】Along with the development of taxi tr
3、ade, counting fees that the requirement of ware is also more and more higher to the taxi, user not only asks to count fees, and the ware function is stable, and it is accurate to count fees, and has guarding against the function cheated; At the same time still ask his to possess ticket material to p
4、rint and IC blocks paying fees and computer string capable communication function.The method that hardware and software each other combine is adopted in this design, and takes one piece machine as the nucleus, printting to doing business information all did the detailed introduction from the circle
5、pulsing,To the content of 89C51 and MAX813L Guarding the entrance the dog and the introduction that reduces the circuit to blame for focal point at the same time, this system still possesses to prevent to disturb and the function guarding against the dead machine, and special in the taxi design duri
6、ng power supply of system, possessing fairly strong steady pressure effect, the system adopted IC Block the memory, and can make things convenient for just the information of safe record customer and Che owner. 【Keywords】The dog is guarded the entrance 89c51 Circle pulse Anti-jamming目 录引言11 EDA技术的发展
7、11.1 设计背景11.2 EDA发展概况12 出租车计费系统的设计42.1出租车计费设计42.2 基本设计思想43 出租车计费系统的实现53.1系统的总体框图53.2程序流程图64 系统各功能模块的实现74.1模块JIFEI的实现74.2 模块X的实现84.3 模块XXX1的实现104.4模块SE的实现124.5 模块DI的实现125 系统仿真13 5.1 模块X的仿真结果135.2 模块JIFEI的仿真结果135.3 模块XXX1的仿真结果145.4模块SE的结果验证145.5模块DI的结果验证156 结论与心得157 致谢15参考文献16引言 电子设计技术的核心就是EDA技术，EDA是指
8、以计算机为工作台，融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制成的电子CAD通用软件包，主要能辅助进行三方面的设计工作，即IC设计、电子电路设计和PCB设计。EDA技术已有30年的发展历程，大致可分为三个阶段。70年代为计算机辅助设计(CAD)阶段，人们开始用计算机辅助进行IC版图编辑、PCB布局布线，取代了手工操作。80年代为计算机辅助工程(CAE)阶段。与CAD相比，CAE除了有纯粹的图形绘制功能外，又增加了电路功能设计和结构设计，并且通过电气连接网络表将两者结合在一起，实现了工程设计。CAE的主要功能是：原理图输入，逻辑仿真，电路分析，自动布局布线，PCB后分析。90年代为电子
9、系统设计自动化(EDA)阶段。1 EDA技术的发展1.1 设计背景 随着出租车行业的发展，对出租车计费器的要求也越来越高。二十世纪后半期，随着集成电路和计算机技术的飞速发展，数字系统也得到了飞速发展，其实现方法经历了由分立元件、SSI、MSI到LSI、VLSI以及UVLSI的过程。同时为了提高系统的可靠性与通用性，微处理器和专业集成电路（ASIC）逐渐取代了通用全硬件LSI电路，而ASIC以其体积小、重量轻、功耗低、速度快、成本低、保密性好而脱颖而出。目前，业界大量可编程逻辑器件（PLD），尤其是现场可编程逻辑器件（FPLD）被大量地应用在ASIC的制作当中。在可编程集成电路的开发过程中，以计
10、算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果的电子设计自动化（EDA）技术主要能辅助进行三方面的设计工作：IC设计,电子电路设计以及PCB设计。理想的可编程逻辑开发系统能符合大量的设计要求：它能够支持不同结构的器件，在多种平台运行，提供易于使用的界面，并且有广泛的特征。此外，一个设计系统应该能给设计师提供充分自由的设计输入方法和设计工具选择。Altered公司开发的MAX+PLUS开发系统能充分满足可编程逻辑设计所有要求。 MAX+PLUS设计环境所提供的灵活性和高效性是无可比拟的。其丰富的图形界面，辅之以完整的、可及时访问的在线文档，使设计人员能够轻松、愉快地掌握和使用
11、MAX+PLUS软件。编程器是一种专门用于对可编程器（如EPROM,EEPROM,GAL,CPLD,PAL等）进行编程的专业设备PLD器件的逻辑功能描述一般分为原理图描述和硬件描述语言描述，原理图描述是一种直观简便的方法，它可以将现有的小规模集成电路实现的功能直接用PLD器件来实现，而不必去将现有的电路用语言来描述，但电路图描述方法无法做到简练；硬件描述语言描述是可编程器件设计的另一种描述方法，语言描述可能精确和简练地表示电路的 逻辑功能，现在PLD的设计过程中广泛使用。常用的硬件描述语言有ABEL,VHDL语言等，其中ABEL是一种简单的硬件描述语言，其支持布尔方程、真值表、状态机等逻辑描述
12、，适用于计数器、译码器、运算电路、比较器等逻辑功能的描述；VHDL语言是一种行为描述语言，其编程结构类似于计算机中的C语言，在描述复杂逻辑设计时，非常简洁，具有很强的逻辑描述和仿真能力，是未来硬件设计语言的主流。 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，最终可成为直接付诸生产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。使用期长，不会因工艺变化而使描述过时。因为VHDL的硬件描述与工艺无关，当工艺改变时，只需修改相应程序中的属性参数即可。支持大规模设计
13、的分解和已有设计的再利用。一个大规模的设计不可能由一个人独立完成，必须由多人共同承担，VHDL为设计的分解和设计的再利用提供了有力的支持。1.2 EDA发展概况 中国EDA市场已渐趋成熟，不过大部分设计工程师面向的是PC主板和小型ASIC领域，仅有小部分（约11%）的设计人员开发复杂的片上系统器件。为了与台湾和美国的设计工程师形成更有力的竞争，中国的设计队伍有必要购入一些最新的EDA技术。 在信息通信领域，要优先发展高速宽带信息网、深亚微米集成电路、新型元器件、计算机及软件技术、第三代移动通信技术、信息管理、信息安全技术，积极开拓以数字技术、网络技术为基础的新一代信息产品，发展新兴产业，培育新
14、的经济增长点。要大力推进制造业信息化，积极开展计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程（CAE）、计算机辅助工艺（CAPP）、计算机机辅助制造（CAM）、产品数据管理（PDM）、制造资源计划（MRPII）及企业资源管理（ERP）等。有条件的企业可开展“网络制造”，便于合作设计、合作制造，参与国内和国际竞争。开展“数控化”工程和“数字化”工程。自动化仪表的技术发展趋势的测试技术、控制技术与计算机技术、通信技术进一步融合，形成测量、控制、通信与计算机（M3C）结构。在ASIC和PLD设计方面，向超高速、高密度、低功耗、低电压方向发展。外设技术与EDA工程相结合的市场前景看好，如组合超大屏幕的相关连接，多屏幕技术也有所发展。 中国自1995年以来加速开发半导体产业，先后建立了几所设计中心，推动系列设计活动以应对亚太地区其它EDA市场的竞争。 在EDA软件开发方面，目前主要集中在美国。但各国也正在努力开发相应的工具。日本、韩国都有ASIC设计工具，但不对外开放 。中国华大集成电路设计中心，也提供IC设计软件，但性能不是很强。相信在不久的将来会有更多更好的设计工具有各地开花并结果。据最新统计显示，中国和印度正在成为电子设计自动化领域发展最快的两个市场，年复合增长率分别达到了50%和30%。 EDA技术发展迅猛，完全可以用日新月异来描述。EDA技术的应用广泛，
