基于FPGA的出租车计费系统设计报告.doc

（封面） XXXXXXX学院 题 目：基于FPGA的出租车计费系统设计 院（系）： 专业班级： 学生姓名： 指导老师： 时 间： 年 月 日 PAGE PAGE 2 目 录 引言····················································2 实验任务及要求·········································2 模块功能···············································2 设计说明··············································3 实验结果···············································4 一些问题和改进·········································4 心得与体会··············································4 附录·················································· 摘要 介绍了出租车计费器系统的组成及工作原理，简述了在EDA平台上用FPGA器件构成该数字系统的设计思想和实现过程。论述了分频模块，速度获取模块，计费模块，进制转换模块，显示模块等的设计方法与技巧。 一、引言 随着EDA技术的高速发展，电子系统的设计技术发生了深刻的变化，大规模可编程逻辑器件CPLD／FPGA的出现，给设计人员带来了诸多方便。利用它进行产品开发，不仅成本低、周期短、可靠性高，而且具有完全的知识产权。本文介绍了一个以Altera公司可编程逻辑芯片cyclone2系列的EP2C35F672C6的fpga芯片为控制核心、附加一定外围电路组成的出租车计费器系统。随着社会的不断进步，人们生活水平的不断提高，出租车逐渐成为人们日常生活不可缺少的交通工具。而计价器作为出租车的一个重要组成部分，关系着出租车司机和乘客双方利益，起着重要的作用，因而出租车计价器的发展非常迅猛 二、实验任务及要求 1. 能实现计费功能，计费标准为：按行驶里程收费，起步费为10.00元，并在车行3公里后再按2元/公里，车起启动后停止等待时为每分钟1元（程序中为显示功能，设置为每10秒1元）。 2. 实现预置功能：能预置起步费、每公里收费、车行等待时间、总费用。 3. 实现模拟功能：能模拟汽车启动、停止、暂停、等状态。 4. 设计动态扫描电路：将车费显示出来，一共三位 5. 用Verilog语言设计符合上述功能要求的出租车计费器，并用层次化设计方法设计该电路。 6. 各计数器的计数状态用功能仿真的方法验证，并通过有关波形确认电路设计是否正确。 7. 完成电路全部设计后，通过系统实验箱下载验证设计的正确性。 三、模块功能 计费器按里程收费，每100米开始一次计费。各模块功能如下： （1）里程动态显示模块 其包括计数车速控制模块发出的脉冲以及将计数显示动态显示出来，每来一 个脉冲里程值加0.1（控制器每发一个脉冲代表运行了0.1公里）。 （2） 计费动态显示模块 其初值为10元，当里程超过3公里后才接受计数车速控制模块发出的脉冲的驱动，并且计数显示动态显示出来，每来一个脉冲（代表运行了0.5公里）其数值加2元，等待时每分钟加1元。 （3）等待计时模块 车载行使后，若处于停滞状态，等待时每分钟收费1元。 （4）计费模块 计算车载行使和停止状态时的费用总和。 （5）显示模块 在DE0板数码管上显示以上模块。 四：设计说明： 实际设计共五个模块，分别为分频模块（每一百米送一个脉冲以方便计数）、计算里程模块、等待计时模块、计费模块、显示模块。 详细功能如下： 分频模块：假设车轮每转一圈为2米，送一个脉冲，则需要50分频（共100米），同理，若知道车轮直径，即可算出分频比 里程模块：每一百米记一次数，最大可以计999.9公里，精确到0.1公里。 取整模块：现实中出租车的精确度为0.1公里，计算价格的时候不足一公里的按一公里算，所以加了这一个模块，输出的是计算价格时的里程数。 计费模块：按行驶里程收费，起步费为10.00元（包括2元得燃油附加费），并在车行3公里后再按2元/公里，处于等待状态时每分钟收费1元。 显示模块：通过动态扫描显示车费和里程数，将十进制数转化为四位十进制数（如将9999转化为四个9）以方便显示。 设计流程图如下 50分频器 50分频器 里程计算模块 计费