VHDL实现出租车计价器:数字电路课程设计

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"本资源为一个关于数字电路课程设计的项目,具体是实现出租车计价器的功能。设计使用了VHDL语言进行描述,并在MaxPlusII环境中进行仿真。设计中涉及到分频技术,以生成不同频率的信号,用于模拟计价过程中的时间计算和里程计数。" 在这个数字电路课程设计中,开发者采用VHDL语言来构建一个出租车计价器的逻辑电路模型。VHDL是一种硬件描述语言,广泛用于FPGA和ASIC的设计。设计中包含了几个关键部分: 1. **时钟信号处理**:输入的`clk_750k`是一个750kHz的时钟信号,这是数字电路中的基础,用于同步所有操作。设计中通过分频产生不同频率的信号,例如`f_20`, `f_10`, 和`f_1`,分别对应20Hz, 10Hz和1Hz的频率,这些信号可能用于模拟计价过程中的时间间隔。 2. **计数器**:`q_20`, `q_10`, 和 `q_1` 是一系列计数器,它们的范围分别设置为0至38399, 0至76799, 和0至767999。这些计数器用于累加里程和时间,根据时钟信号进行递增或重置,模拟车辆行驶的距离和计费时间。 3. **输出信号**:设计中有多个输出信号,如`pay3`, `pay2`, `pay1`, `pay0`,可能代表计费金额的各个位;`km1`, `km0`可能表示行驶的公里数;`time1`, `time0`可能表示计费的时间单位。这些输出通过四位二进制数来表示十进制数值。 4. **控制逻辑**:`start` 和 `stop` 输入信号用于开始和停止计价过程,而`sensor` 可能是模拟车轮传感器,用于检测车辆是否在移动。`en1`, `en0`, 和 `f` 是控制信号,它们在逻辑流程中起到使能或触发作用。 5. **分频器实现**:在`fenpin: process(clk_750k, start)` 这个进程中,可以看到对时钟信号的处理,当时钟上升沿到来且`start`信号为低电平时,计数器清零,相应的分频标志被设置。这展示了如何在VHDL中实现分频逻辑。 通过这样的设计,学生可以深入理解数字电路的工作原理,掌握VHDL编程,以及硬件逻辑设计中的分频技术。同时,这个出租车计价器的例子也提供了实际应用背景,有助于提高学习者的实践能力。