（出租车计费系统_的设计）

车暂时停止不计费，车费保持不变。

若停止则车费清零，等待下次计费的开始。

出租车计费器系统的设计已全部完成，能按预期的效果进行模拟汽车启动停止暂停等功能，并设计动态扫描电路显示车费数目，由动态扫描电路来完成。

车暂时停止不计费，车费保持不变。

若停止则车费清零，等待下次计费的开始。

在出租车计费系统的个模块中，重点在于模块，模块模块。

模块主要有汽车的启动停止暂停加速按键模块主要是把车费和路程转化为位十进制模块是将车费和路程显示出来。

各模块完成后，在将它们组合成完整的出租车系统，在设计过程中还需要改进的是控制系统的纠错功能。

出租车计费系统的设计中体现了覆盖面广，描述能力强，是个多层次的硬件描述语言及器件速度快，使用方便，便于修改等特点，本设计在实用方面具有定的价值。

参考文献候伯亨，顾新硬件描述语言与数字逻辑电路设计修订版电子工程师必备知识西安西安电子科技大学出版社，张昌凡，等可编程逻辑器件及设计技术广州华南理工大学出版社，曾繁泰，陈美金程序设计北京清华大学出版社，潘松，等实用教程成都电子科技大学出版社，高健，沈庆宏，高敦堂中车辆检测器设备的研究与实现交通与计算机，王小平，王彦芳，等基于技术的出租车费计价单片系统卢庆利将硬件描述语言引入数字电路教学的探索实验室研究与探索刘艳技术在数字系统电路设计实验中的应用实验室研究与探索潭会生，张昌凡技术及应用西安电子科技大学出版社徐颖技术及应用西安机械工业出版社模块的实现模块见图。

经过该八进制模块将车费和路程显示出来。

图模块模块的实现模块见图模块的实现模块见图图模块图模块言，年采纳为硬件描述语言标准。

是种全方位的硬件描述语言，包括系统行为级。

寄存器传输级和逻辑门多个设计层次，支持结构数据流和行为三种描述形式的混合描述，因此几乎覆盖了以往各种硬件俄语言的功能，整个自顶向下或由下向上的电路设计过程都可以用来完成。

还具有以下优点的宽范围描述能力使它成为高层进设计的核心，将设计人员的工作重心提高到了系统功能的实现与调试，而花较少的精力于物理实现。

可以用简洁明确的代码描述来进行复杂控制逻辑设计，灵活且方便，而且也便于设计结果的交流保存和重用。

的设计不依赖于特定的器件，方便了工艺的转换。

是个标准语言，为众多的厂商支持，因此移植性好。

传统的硬件电路设计方法是采用自下而上的设计方法，即根据系统对硬件的要求，详细编制技术规格书，并画出系统控制流图然后根据技术规格书和系统控制流图，对系统的功能进行细化，合理地划分功能模块，并画出系统的功能框图接着就进行各功能模块的细化和电路设计各功能模块电路设计调试完成后，将各功能模块的硬件电路连接起来再进行系统的调试，最后完成整个系统的硬件设计。

采用传统方法设计数字系统，特别是当电路系统非常庞大时，设计者必须具备较好的设计经验，而且繁杂多样的原理图的阅读和修改也给设计者带来诸多的不便。

为了提高开发的效率，增加已有开发成果的可继承性以及缩短开发周期，各研制和生产厂家相继开发了具有自己特色的电路硬件描述语言，简称。

但这些硬件描述语言差异很大，各自只能在自己的特定设计环境中使用，这给设计者之间的相互交流带来了极大的困难。

因此，开发种强大的标准化的硬件描述语言作为可相互交流的设计环境已势在必行。

于是，美国于年提出了种新的标准化的，称之为，简称。

这是种用形式化方法来描述数字电路和设计数字逻辑系统的语言。

设计者可以利用这种语言来描述自己的设计思想，然后利用电子设计自动化工具进行仿真，再自动综合到门电路，最后用实现其功能。

覆盖面广，描述能力强，是个多层次的硬件描述语言。

在语言中，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。

支持大规模设计的分解和已有设计的再利用。

个大规模的设计不可能由个人独立完成，必须由多人共同承担，为设计的分解和设计的再利用提供了有力的支持。

当电路系统采用语言设计其硬件时，与传统的电路设计方法相比较，具有如下的特点即从系统总体要求出发，自上而下地逐步将设计的内容细化，最后完成系统硬件的整体设计。

在设计的过程中，对系统自上而下分成三个层次进行设计第层次是行为描述。

所谓行为描述，实质上就是对整个系统的数学模型的描述。

般来说，对系统进行行为描述的目的是试图在系统设计的初始阶段，通过对系统行为描述的仿真来发现设计中存在的问题。

在行为描述阶段，并不真正考虑其实际的操作和算法用何种方法来实现，而是考虑系统的结构及其工作的过程是否，高层次设计只是定义系统的行为特性，可以不涉及实现工艺，因此还可以在厂家综合库的支持下，利用综合优化工。

出租车计费系统的设计出租车计费设计实际中出租车的计费工作原理般分成个阶段车起步开始计费。

首先显示起步价本次设计起步费为元，车在行驶以内，只收起步价元。

车行驶超过后，按每公里元计费在元基础上每行驶车费加元，车费依次累加。

行驶路程达到或超过后车费达到元，每公里加收的车费，车费变成按每公里元开始计费。

车暂时停止行驶中遇红灯或中途暂时停车不计费，车费保持不变。

若停止则车费清零，等待下次计费的开始基本设计思想根据出租车计费原理，将出租车计费部分由个计数器来完成分别为。

计数器完成车费百位。

计数器完成车费十位和个位。

计数器完成车费角和分。

④计数器完成计数到完成车费的起步价。

计数器完成模拟实现车行驶的功能。

行驶过程中车费附加的功能由比较器实现。

车费的显示由动态扫描电路来完成。

用专用模块来实现，完成数据的输入即动态数据的显示。

通过分析可以设计出系统的顶层框图如图所示图系统的顶层框图出租车计费系统的实现系统的总体框图图系统总体框图程序流程图车开始启动里程不计数里程计数里程显示计费器计数车费显示车跑完成次后车费里程清零图程序流程图系统各功能模块的实现模块的实现模块见图。

输入端口分别为汽车起动停止暂停加速按键。

，图模块到达系统设计的要求。

第二层次是方式描述。

这层次称为寄存器传输描述又称数据流描述。

如前所述，用行为方式描述的系统结构的程序，其抽象程度高，是很难直接映射到具体逻辑元件结构的。

要想得到硬件的具体实现，必须将行为方式描述的语言程序改写为方式描述的语言程序。

也就是说，系统采用方式描述，才能导出系统的逻辑表达式，才能进行逻辑综合。

第三层次是逻辑综合。

即利用逻辑综合工具，将方式描述的程序转换成用基本逻辑元件表示的文件门级网络表。

此时，如果需要，可将逻辑综合的结果以逻辑原理图的方式输出。

此后可对综合的结果在门电路级上进行仿真，并检查其时序关系。

应用逻辑综合工具产生的门网络表，将其转换成的编程码，即可利用实现硬件电路的设计。

由自上而下的设计过程可知，从总体行为设计开始到最终的逻辑综合，每步都要进行仿真检查，这样有利于尽早发现设计中存在的问题，从而可以大大缩短系统的设计周期。

系统可大量采用芯片。

由于目前众多制造芯片的厂家，其工具软件均支持语言的编程。

所以利用语言设计数字系统时，可以根据硬件电路的设计需要，自行利用设计自用的芯片，而无须受通用元器件的限制。

系统框架结构系统框架结构是套配置和使用软件包的规范。

目前主要的系统都建立了框架结构，如公司的，公司的，而且这些框架结构都遵守国际组织制定的统技术标准。

框架结构能将来自不同厂商的工具软件进行优化组合，集成在个易于管理的统的环境之下，而且还支持任务之间设计师之间以及整个产品开发过程中的信息传输与共享，是并行工程和自顶向下设计施的实现基础。

技术的每次进步，都引起了设计层次上的次飞跃，从设计层次上分，年代为物理级设计，年代为电路级设计，年代进入到系统级设计。

物理级设计主要指版图设计，般由半导体厂家完成，对电子工程师没有太大的意义，因此本文重点介绍电路级设计和系统级设计。

仿真通过后，根据原理图产生的电气连接网络表进行板的自动布局布线。

在制作板之前还可以进行后分析，其中包括热分析噪声及窜扰分析电磁兼容分析可靠性分析等，并可将分析后的结果参数反标回电路图，进行第二次仿真，也称为后仿真。

后仿真主要是检验板在实际工作环境中的可行性。

由此可见，电路级的技术使电子工程师在实际的电子系统产生前，就可以全面地了解系统的功能特性和物理特性，从而将开发风险消灭在设计阶段，缩短了开发时间，降低了开发成本。

系统级设计进人年代以来，电子信息类产品的开发明显呈现两个特点是产品复杂程度提高二是产品上市时限紧迫。

然而，电路级设计本质上是基于门级描述的单层次设计，设计的所有工作包括设计忙人仿真和分析设计修改等都是在基本逻辑门这层次上进行的，显然这种设计方法不能适应新的形势，种高层次的电子设计方法，也即系统级设计方法，应运而生。

高层次设计是种概念驱动式设计，设计人员无须通过原理图描述电路，而是针对设计目标进行功能描述。

由于摆脱了电路细节的束缚