EDA出租车计价器实习报告(电路图 程序 仿真图 word).docx

### EDA出租车计价器实习报告相关知识点 #### 一、课题背景与任务 - **课题背景**：随着中国经济社会的快速发展，城市化进程加快，出租车成为人们日常生活中不可或缺的交通工具之一。出租车计价器作为规范出租车运营的重要工具，对于提高服务质量、减少司乘纠纷具有重要作用。 - **课题任务**：本设计旨在运用EDA技术，特别是VHDL硬件描述语言，设计一款功能完备、操作简单的出租车计价器。该计价器需通过Quartus II 8.1软件进行仿真验证，确保其能够准确完成计费功能。 #### 二、Quartus II 软件简介 - **Quartus II**是Altera公司推出的一款全面的PLD/FPGA开发软件，支持多种输入形式，包括原理图、VHDL、Verilog HDL等，内嵌综合器与仿真器，能够完成从设计输入到硬件配置的完整PLD设计流程。 - **特点**： - 支持多种操作系统，如Windows XP、Linux和Unix。 - 提供图形界面和Tcl脚本两种设计方式。 - 运行速度快、界面友好、功能集中。 - 内含丰富的IP核资源，如LPM/MegaFunction宏功能模块库，有助于简化设计流程。 - 支持第三方EDA工具，增强设计灵活性。 - 结合DSPBuilder工具与Matlab/Simulink，支持各种DSP应用系统的实现。 - 支持Altera的SOPC（片上可编程系统）开发，集成了系统级设计、嵌入式软件开发等功能。 - **与Maxplus II的区别**：相较于上一代Maxplus II，Quartus II支持更多的器件类型，具备更先进的图形界面，集成了更多辅助设计工具如SignalTap II、ChipEditor和RTL Viewer等。 #### 三、VHDL语言基础 - **VHDL程序结构**：VHDL程序主要包括以下三个部分： - **库和程序包使用说明**：指定设计中使用的库和程序包。 - **实体说明**：定义设计实体的输入输出端口。 - **结构体说明**：描述设计实体内部的工作逻辑。 - **VHDL程序示例结构**： ```vhdl -- 库和程序包使用说明 library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; -- 实体定义 entity TaxiCounter is Port ( clk : in STD_LOGIC; reset : in STD_LOGIC; distance : in INTEGER range 0 to 100; -- 假设最大里程为100公里 fare : out INTEGER range 0 to 1000); -- 假设最大费用为1000元 end TaxiCounter; -- 结构体定义 architecture Behavioral of TaxiCounter is begin -- 计价逻辑 process(clk, reset) begin if reset = '1' then fare <= 0; elsif rising_edge(clk) then if distance < 3 then -- 起步价 fare <= 10; else fare <= 10 + ((distance - 3) * 2); -- 每超过起步价后每公里加2元 end if; end if; end process; end Behavioral; ``` #### 四、仿真验证 - **目的**：通过Quartus II 8.1软件对设计进行仿真验证，确保计价器的各项功能满足设计要求。 - **步骤**： 1. **输入设计**：将设计好的VHDL代码输入到Quartus II中。 2. **编译设计**：编译VHDL代码，检查语法错误。 3. **综合设计**：将设计综合成门级网表。 4. **生成仿真文件**：从门级网表生成仿真文件。 5. **仿真验证**：使用Quartus II内置的仿真器对设计进行功能仿真和时序仿真。 6. **结果分析**：根据仿真结果调整设计，直到满足所有功能需求。 通过以上步骤，可以确保设计出的出租车计价器不仅在功能上满足需求，在实际应用中也能稳定可靠地工作。