出租车计价器VHDL设计与仿真解析

"该资源是关于出租车计价器的VHDL程序设计及MODELSIM仿真的示例，旨在帮助学习者理解如何使用VHDL语言实现数字逻辑系统，特别是计费系统的功能。" 在VHDL编程中，出租车计价器的设计涉及到硬件描述语言的基础知识，包括实体定义、结构化架构、信号声明以及过程语句等。在这个例子中，我们看到一个名为"taxi"的实体，它接收和输出不同类型的信号来模拟计价器的工作。 实体"taxi"有以下几个输入和输出端口： - `clk_240`: 240Hz的时钟信号，作为系统的基础时钟。 - `start`: 计价使能信号，当此信号为低电平时，计价器开始工作。 - `stop`: 等待信号，可能用于暂停计价。 - `fin`: 公里脉冲信号，每接收到一个脉冲，表示车辆行驶了一小段距离。 - `cha3, cha2, cha1, cha0`: 费用数据输出，用4位二进制表示当前的费用。 - `km1, km0`: 公里数据输出，用4位二进制表示行驶的公里数。 - `min1, min0`: 分钟数据输出，用4位二进制表示已过去的时间。 - `m1, m0`: 分钟的十位和个位计数器。 在架构部分，定义了一些内部信号，如频率分频器（`f_15`, `f_16`, `f_1`）用于生成不同频率的时钟，以及计数器（`q_15`, `q_16`, `q_1`, `w`, `c3`, `c2`, `c1`, `c0`, `k1`, `k0`, `m1`, `m0`）来跟踪时间、费用和公里数。`en1`, `en0`, `f`是使能信号，控制计价器的不同部分。 在`feipin`过程中，利用时钟边沿检测（`if clk_240'event and clk_240='1' then`）来更新内部状态，`start='0'`则意味着开始计费，此时初始化计数器`q_15`为0。这个过程是VHDL中的典型时序逻辑设计方法。 通过MODELSIM进行仿真，可以验证VHDL代码的功能正确性，观察在不同输入条件下的系统行为，如计费金额随时间、公里数变化的情况，以及在启动、暂停等操作下的响应。 这个VHDL程序展示了如何用硬件描述语言实现一个实用的计费系统，涵盖了数字逻辑设计中的时序控制、计数器、分频器以及条件判断等核心概念。对于学习VHDL的初学者来说，这是一个很好的实践项目，可以帮助他们理解如何将抽象的逻辑功能转化为可执行的硬件代码。