出租車計價器VHDL程序

程序設計與仿真。
1. 出租車計價器VHDL程序
--文件名：taxi.hd
--功能：出租車計價器
library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
entity taxi is
port ( clk_240 :in std_logic; --頻率為240Hz的時鐘
start :in std_logic; --計價使能信號
stop:in std_logic; --等待信號
fin:in std_logic; --公里脈沖信號
cha3,cha2,cha1,cha0:out std_logic_vector(3 downto 0); --費用數據
km1,km0:out std_logic_vector(3 downto 0); --公里數據
min1,min0: out std_logic_vector(3 downto 0)); --等待時間
end taxi;
architecture behav of taxi is
signal f_15,f_16,f_1:std_logic; --頻率為15Hz，16Hz，1Hz的信號
signal q_15:integer range 0 to 15; --分頻器
signal q_16:integer range 0 to 14; --分頻器
signal q_1:integer range 0 to 239; --分頻器
signal w:integer range 0 to 59; --秒計數器
signal c3,c2,c1,c0:std_logic_vector(3 downto 0); --制費用計數器
signal k1,k0:std_logic_vector(3 downto 0); --公里計數器
signal m1:std_logic_vector(2 downto 0); --分的十位計數器
signal m0:std_logic_vector(3 downto 0); --分的個位計數器
signal en1,en0,f:std_logic; --使能信號
begin
feipin:process(clk_240,start)
begin
if clk_240'event and clk_240='1' then
if start='0' then q_15=0;q_16=0;f_15='0';f_16='0';f_1='0';f='0';
else
if q_15=15 then q_15=0;f_15='1'; --此語句得到頻率為15Hz的信號
else q_15=q_15+1;f_15='0';
end if;
if q_16=14 then q_16=0;f_16='1'; --此語句得到頻率為16Hz的信號
else q_16=q_16+1;f_16='0';
end if;
if q_1=239 then q_1=0;f_1='1'; --此語句得到頻率為1Hz的信號
else q_1=q_1+1;f_1='0';
end if;
if en1='1' then f=f_15; --此語句得到計費脈沖f
elsif en0='1' then f=f_16;
else f='0';
end if;
end if;
end if;
end process;
process(f_1)
begin
if f_1'event and f_1='1' then
if start='0' then
w=0;en1='0';en0='0';m1=000;m0=0000;k1=0000;k0=0000;
elsif stop='1' then
if w=59 then w=0; --此語句完成等待計時
if m0=1001 then m0=0000; --此語句完成分計數
if m1=101 then m1=000;
else m1=m1+1;
end if;
else m0=m0+1;
end if;
if m1m0>0000001then en1='1'; --此語句得到en1使能信號
else en1='0';
end if;
else w=w+1;en1='0';
end if;
elsif fin='1' then
if k0=1001 then k0=0000; --此語句完成公里脈沖計數
if k1=1001 then k1=0000;
else k1=k1+1;
end if;
else k0=k0+1;
end if;
if k1k0>00000010 then en0='1'; --此語句得到en0使能信號
else en0='0';
end if;
else en1='0';en0='0';
end if;
cha3=c3;cha2=c2;cha1=c1;cha0=c0; --費用數據輸出
km1=k1;km0=k0;min1='0'm1;min0=m0; --公里數據、分鐘數據輸出
end if;
end process;
process(f,start)
begin
if start='0' then c3=0000;c2=0001;c1=0000;c0=0000;
elsif f'event and f='1' then
if c0=1001 then c0=0000; --此語句完成對費用的計數
if c1=1001 then c1=0000;
if c2=1001 then c2=0000;
if c3=1001 then c3=0000;
else c3=c3+1;
end if;
else c2=c2+1;
end if;
else c1=c1+1;
end if;
else c0=c0+1;
end if;
end if;
end process;
end behav;

2. 程序仿真圖

注：1. 仿真圖中秒跟分的關系為3進制，即w為2時就歸0；

2. 出租車總行駛5公里，等待累計時間為4分鐘，總費用為16.2元。

圖8.22.3 出租計價器程序仿真全圖