出租车计价器VHDL程序与仿真实现

"8.22 出租车计价器VHDL程序与仿真文档包含了设计一个基于VHDL的出租车计价器的详细代码和仿真步骤。该计价器的功能是根据输入的公里脉冲、计价使能信号以及等待信号来计算费用和行驶距离。设计使用了IEEE标准库中的STD_LOGIC_1164、STD_LOGIC_ARITH和STD_LOGIC_UNSIGNED库，以实现逻辑运算和时序控制。" 在VHDL程序中，实体名为`taxi`，它定义了几个输入和输出端口。输入端口包括`clk_240`（240Hz时钟信号）、`start`（计价使能信号）、`stop`（等待信号）和`fin`（公里脉冲信号）。输出端口有费用数据`cha3`到`cha0`、公里数据`km1`和`km0`，以及等待时间的分钟十位`min1`和分钟个位`min0`。 架构部分`behav`定义了内部信号，如分频器产生的`f_15`, `f_16`, 和 `f_1`（分别对应15Hz, 16Hz, 1Hz的频率），以及用于计数的变量，如秒计数器`w`，费用计数器`c3`到`c0`，公里计数器`k1`和`k0`，以及分钟计数器的十位`m1`和个位`m0`。此外，还有使能信号`en1`, `en0`, 和 `f`。 `feipin`进程是处理时钟和计价使能信号的，当`clk_240`上升沿到来且`start`为低电平时，计数器将复位。接下来的代码段可能包含计数器的递增逻辑，费用计算和信号的更新等内容，但由于给出的部分不完整，这部分无法详细展开。 这个出租车计价器的设计采用了分频器来生成不同频率的信号，这些信号可能用于控制计费周期和时间显示。通过分析公里脉冲和时间信号，计价器可以计算出费用，并将其以二进制形式输出到`cha3`到`cha0`。同样，公里数和等待时间也会被正确地显示出来。 为了完成整个设计，需要补充剩余的VHDL代码，包括处理`stop`、`fin`信号的逻辑，以及如何根据预设费率表计算费用的算法。此外，仿真步骤通常涉及编译、综合、仿真和波形分析，以验证设计是否满足功能需求和时序约束。 这个出租车计价器的VHDL设计涵盖了数字系统设计的基础元素，如时序控制、计数器、分频器以及信号处理，这些都是FPGA或ASIC设计中的关键组成部分。