基于FPGA的出租车计程计费器项目教学设计

××大学××学院××课程设计基于FPGA的出租车计价器设计学生姓名学号所在系专业名称班级指导教师成绩××大学××学院二○一一年六月摘要：本文介绍了一个以Altera公司的CycloneII可编程逻辑芯片EP2C5T144C8为控制核心、运用VHDL硬件描述语言附加一定外围电路组成的出租车计费器系统。

本设计论文主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平台上用单片FPGA器件构成该数字系统的设计思想和实现过程。

同时，详细论述了人机交互驱动模块、驱动模块、计程模块、计费模块、译码动态扫描模块等的设计方法与技巧。

利用FPGA芯片实现一些功能较复杂的电子产品设计，不仅可以增加系统设计的灵活性，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。

同时，在进行SOPC设计的时候，我们可以自由调用NIOS资源模块构建软核，从而减小了系统的功耗，实现产品的强大功能。

关键字：FPGA,VHDL,EP2C5T144C8,SOPCAbstract:Th is paper introduces a Altera company to CycloneII programmable logic chips EP2C5T144C8 as control core, useing VHDL hardware description language add a certain peripheral circuit of the message accounting device system of a taxi. This design paper mainly introduced the message accounting device taxi system composition and working principle, this paper expounds on the platform in EDA using single pill FPGA components, the digital system design thought and the implementation process. At the same time, discusses the human-computer interaction driver modules, driving module, taxi module, billing module, decode dynamic scanning module design methods and skills. Use the FPGA chip realize some function is more complex electronic product design, not only can increase the flexibility of the system design, use it for product development, not only the low cost, short cycle, high reliability, and with full intellectual property rights. Meanwhile, during the SOPC design, we can free calls NIOS resource module building soft nuclear, thus reduce power consumption, realizing products of the system of the powerful features.Key words: FPGA,VHDL，EP2C5T144C8，SOPC目录前言1．系统功能软件介绍 (1)1.1 QuartusII软件介绍 (1)1.2 FPGA芯片介绍 (1)1.3 硬件描述语言介绍 (2)2．总体方案设计 (3)2.1 系统框图 (4)2.2 基于MCU的出租车计费器 (4)2.3 基于FPGA的出租车计费器 (5)2.4 总体设计方案 (5)3．单个模块设计 (6)3.1 人机交互驱动模块 (6)3.1.1人机交互模块 (6)3.1.2人机交互模块仿真 (7)3.2 4x4矩阵键盘驱动模块设计 (7)3.2.1 4x4矩阵键盘模块 (8)3.2.2 4x4矩阵键盘仿真图 (7)3.3 二进制BIN转换成BDC(10进制)模块 (9)3.4 FILTER驱动模块设计 (9)3.5 PLS模块驱动设计 (10)3.5.1 PLS模块设计 (10)3.5.2 PLS模块设计仿真图 (11)3.6 出租车控制驱动模块设计 (11)3.7 顶层模块 (12)4．系统功能 ............................ 错误！未定义书签。

实习报告实习目的（内容）：EDA课程设计基于FPGA设计的出租车计价器目录摘要 (2)1.引言: (2)2.系统规范： (2)2.1出租车计价器的要求： (2)2.2系统原理图： (3)3.各模块设计： (3)3.1分频模块： (3)3.1.1．计数器的分频模块： (4)3.1.3．计数器的分频模块VerilogHDL源代码： (4)3.1.4．数码管的分频模块： (4)3.1.5．具体框图： (4)3.1.6．数码管的分频模块VerilogHDL源代码： (5)3.1.7．数码管的分频模块的仿真结果： (5)3.2计程模块： (5)3.2.1．计程模块的框图： (5)3.2.2．计程模块的VerilogHDL源代码： (6)3.2.3．计程模块的仿真结果： (7)3.3计时模块： (7)3.3.1．计时模块的框图： (7)3.3.2．计时模块的VerilogHDL源代码： (8)3.3.3．计时模块的仿真结果： (9)3.4控制模块： (10)3.4.1．控制模块的框图： (10)3.4.2．控制模块的VerilogHDL源代码： (10)3.4.3．控制模块的仿真结果： (11)3.5计费模块: (11)3.5.1．计费模块的框图： (12)3.5.2．计费模块的VerilogHDL源代码： (12)3.5.3．计费模块的仿真结果： (12)3.6数码管显示模块： (13)3.6.1．数码管显示模块的框图： (13)3.6.2．数码管显示的VerilogHDL源代码： (13)3.7顶层模块： (15)3.7.1．顶层模块的VerilogHDL源代码： (15)4.综合： (16)4.1 Quartus II软件综合的报表： (16)4.2综合的RTL级电路： (16)4.3引脚锁定表： (16)4.4验证实物照片： (16)5.结束语： (20)6.参考文献: (20)基于FPGA的出租车计价器设计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。

基于FPGA的出租车计价器的设计摘要出租车计价器是乘客与司机双方的交易准则。

具有良好性能的计价器无论是对广大出租车司机朋友还是乘客来说都是很必要的。

现在各大中城市出租车行业都已普及自动计价器，而部分小城市尚未普及，但随着城市建设日益加快，象征着城市面貌的出租车行业也将加速发展，所以计价器的普及也是毫无疑问的。

本论文阐述了EDA的发展及其优势、FPGA的发展趋势及结构特点和VHDL语言的优点及语法结构，并分析了出租车计价器各模块的功能要求、基本原理以及实现方法。

本论文的设计采用VHDL硬件描述语言进行编程，基于Quartus II软件平台进行编译和仿真。

论文介绍了采用FPGA芯片设计出租车计价器的方法，阐述了该计价器的主要组成单元：车轮大小选择模块、计程模块、计时模块及计费模块、数据分配模块、分频模块、译码模块的设计方法，同时给出了详细的仿真波形，实现了出租车基本计费功能，还能模拟汽车启动，停止，暂停等状态，同时提高了计费系统的可靠性、通用性。

本设计在FPGA 试验箱上运行良好，实现了计费器的各项功能。

关键字FPGA，VHDL，Quartus II，出租车计价器Subject: The design of the taxi meter based on FPGASpecialty: Microeletronics Science and EngineeringName:Dan Shen (Signature) ___________ Instructor: Gaili Yue (Signature) ___________ABSTRACTTaxi meter is the rule of passenger and driver. Have a good performance of the meter for our taxi driver or passenger is very necessary. Now the automatic taxi meter has popularized, and some small city has not been popular, but with the quickening of city construction, the symbol of the city will accelerate development of the taxi industry.This article elaborates the concept and development of EDA , the development trend and structure of the FPGA, andexplains the advantages and grammar structure of VHDL ,meanwhile, analysed the function request, the basic principle as well as the method ofaccomplishment of each parts. This system's design programmes in the VHDL, compiled and emulated basing on Quartus II platform of Altera consists of four modules, that is speed, mileage, timing and billing module. This paper introduce one method that can use a chip of FPGA to design taxi meter, which consists of four modules, that is speed, mileage, timing and billing module, and then, describe the design of each module and give out the simulation. This taxi meter can be self-charging according to mileage, which also can simulate the state of speed,such as start, stop, and pause, at the same time, its reliability and commonality also can be improved. This design FPGA test box on running well, realize the different functions of the message accounting device.KEY WORDS FPGA , VHDL , Quartus II ,The taxi meter目录第1章绪论 (1)1.1课题研究背景及目的 (1)1.2课题研究现状 (2)1.3课题研究方法 (3)第2章设计相关工具介绍 (4)2.1EDA介绍 (4)2.1.1 EDA的发展 (4)2.1.2 EDA的优势 (5)2.2FPGA介绍 (5)2.2.1 FPGA的发展趋势 (6)2.2.2 FPGA结构及其特点 (7)2.3VHDL介绍 (7)2.3.1 VHDL简介 (7)2.3.2 VHDL代码结构 (8)2.3.3 VHDL语言设计硬件电路的优点 (9)2.4Q UARTUS II (10)2.4.1 QuartusⅡ简介 (10)2.4.2 QuartusⅡ设计流程 (10)2.5实验箱简述 (11)第3章系统的设计 (13)3.1总体设计 (13)3.1.1 出租车计价器的设计要求 (13)3.1.2 总体框架设计 (13)3.1.3流程图 (14)3.2主要模块设计 (16)3.2.1 出租车总体模块设计 (16)3.2.2 车轮大小选择模块设计 (17)3.2.3 计程模块设计 (18)3.2.4 计时模块设计 (18)3.2.5 计费模块设计 (19)3.2.6 数据分配模块设计 (21)3.2.7 译码模块设计 (21)3.2.8 分频模块设计 (22)第4章仿真及调试结果 (23)4.1仿真结果 (23)4.1.1 出租车总体模块仿真波形 (23)4.1.2 车轮大小选择模块仿真波形 (23)4.1.3 计程模块仿真波形 (24)4.1.4 计时模块仿真波形 (24)4.1.5 计费模块仿真波形 (25)4.1.6 数据分配模块仿真波形 (25)4.1.7 译码模块仿真波形 (26)4.1.8 分频模块仿真波形 (26)4.2管脚分配及说明 (27)4.3调试结果及分析 (27)第5章总结 (31)致谢 (34)参考文献 (35)附录 (36)源代码 (36)第1章绪论1.1 课题研究背景及目的出租车计价器是乘客与司机之间用于公平贸易的工具，同时它也是出租车行业发展的重要标志。

（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：年月日目录1.引言 (2)2.实验任务及要求 (2)3.模块功能 (2)4.设计说明 (3)5.实验结果 (4)6.一些问题和改进 (4)7.心得与体会 (4)8.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）。

I 基于FPGA的出租车计价器的设计摘要近年来，我国出租车行业迅速发展，出租车已经成为我国城市公共交通的重要组成部分。

传统的基于单片机的出租车计费系统已经很难满足现在的需要，而FPGA等可编程器件的出现很好地解决了这些问题，FPGA不同逻辑可以并行执行，可以同时处理不同任务，可以根据不同的需要来设计不同模块，能够很快的实现其需要的功能。

本文介绍了基于FPGA的出租车计价器系统的功能、设计思想和实现，以及出租车计价器系统的组成及工作原理描述了研究该课题的意义和应用价值。

该设计采用模块化设计，主要有两大模块和一些子模块，分为计程模块、计费模块、分频模块、译码模块和数据显示模块，各模块采用VHDL设计，完成了可预置自动计价、自动计程、数据显示等多功能的计价器。

在QuartusⅡ下实现编译、仿真等，最后成功下载到FPGA芯片中。

由于FPGA具有高密度、可编程及有强大的软件支持等特点，所以计价器具有功能强、灵活和可靠性高等特点，具有一定的实用价值。

关键词: FPGA，VHDL，计价器，QuartusⅡII The Design of Taxi Meter Based on FPGAABSTRACTIn recent years, China's taxi the rapid development of the industry, taxi has become China's urban public transport is an important part of. The traditional based on SCM taxi billing system has been difficult to meet the needs of the present, and FPGA device such as the appearance of programmable very good solution to these problems, the FPGA different logic can be executed in parallel, can also handle different tasks, and may, according to the different needs of different modules, can design soon realize its need to function.This paper introduces the taxi meter system based on FPGA design thinking and the function, realized the meter, and taxi system composition and working principle describes research this topic significance and application value.The design uses a modular design, there are two main modules and a number of sub-modules, divided into the meter module, billing module, frequency module, decoding module and the data modules, each module or graphics neutron module using VHDL Design Method . To achieve the Quartus Ⅱ compile, simulation, etc., and finally successfully downloaded to the FPGA chip. Discusses the meter module, the pricing module, decoding module and other dynamic scan design methods and techniques, auto-completion can be preset pricing, automatic counting process, data and other multi-function meter. As high-density FPGA, programmable, and has a strong software support and other characteristics, so the design is functional strength, flexibility and high reliability, has some practical value.KEY WORDS: FPGA，VHDL，Meter，QuartusⅡIII目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 引言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 出租车计价器现状及发展趋势 (1)1.3 本设计的主要工作 (2)1.4 现代数字系统的设计方法 (3)1.4.1设计步骤 (3)1.4.2 设计优点 (4)1.5 EDA技术 (5)1.5.1 EDA技术的内涵 (5)1.5.2 EDA技术的基本特征 (5)1.5.3 EDA的基本工具 (7)1.6 EDA 技术简介 (7)2 出租车计价器的设计 (9)2.1 出租车计价器总体设计 (9)2.1.1 出租车计价标准 (9)2.1.2 总体框架设计 (9)2.2 VHDL语言介绍 (10)2.2.1 VHDL 定义 (10)2.2.2 VHDL 设计方法 (10)2.2.3 VHDL 设计优点 (12)2.3 FPGA简介 (12)2.3.1 FPGA现状与发展 (12)2.3.2 FPGA的结构特点 (13)2.3.3 FPGA 现代数字系统的设计方法和特征 (16)2.3.4 EPF10K 芯片简介 (17)2.4 出租车计价器程序设计 (18)2.4.1 控制模块 (19)2.4.2 译码显示模块 (21)3 仿真显示 (27)3.1 QuartusⅡ简介 (27)3.1.1 Quartus II 图形用户界面的基本设计流程： (27)IV3.1.2 使用Quartus II 仿真器进行仿真设计 (28)3.2 控制模块系统仿真 (28)3.2.1 计程模块仿真 (28)3.2.2 计价模块仿真 (29)3.2.3 taxi总模块仿真 (29)3.3 译码显示模块系统仿真 (30)3.3.1 分频模块仿真 (30)3.3.2 译码模块仿真 (30)3.3.3 数据显示模块仿真 (30)3.3.4 decoder总模块仿真 (30)4 总结与展望 (32)4.1 总结 (32)4.2 展望 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录 (35)基于FPGA的出租车计价器的设计 11 引言1.1 课题背景随着我国经济的迅速发展，人们生活水平的显著提高，城市交通的日趋完善，出租车逐渐成为人们日常生活不可缺少的交通工具。

基于FPGA的出租车计费器的设计目录一、实现功能概述 (2)1、基本功能 (2)2、扩展功能 (2)3、实现功能附图 (2)3.1 下载到DE0 (2)3.2 VGA显示部分 (3)二、模块设计 (4)1、基本功能模块 (4)1.1 模块图 (4)1.2 工作流程图 (5)2、VGA显示模块 (6)2.1 VGA显示原理 (6)2.2 VGA时序分析 (6)三、模块代码解析 (7)1、顶层模块（taxi.bdf） (7)2、里程计数器模块（distans_count.v） (8)3、时间计数模块（time_count.v） (9)4、控制模块（select_clk.v） (10)5、计费器模块（fee_count.v） (10)6、七段译码模块（divided_frequency.v） (11)7、切换模块（choose.v） (12)8、VGA显示模块（DE0_VGA.V、VGA_Ctrl.v、VGA_CLK.v、VGA_Pattern.v） (13)8.1 DE0_VGA.V (13)8.2 VGA_Ctrl.v (15)8.3 VGA_CLK.v (18)8.4 VGA_Pattern.v (20)一、实现功能概述1、基本功能●当行程不超过3km，且等待时间不超过两分钟时，按照出租车起步价（10元）计费。

●当行程超过3km时，按照2元/公里累加计费。

●当等待时间累计超过两分钟，按照1元/公里累加计费。

2、扩展功能●下载到DE0板子上，数码管显示时间、路程和费用。

计费器显示范围为0~999元，分辨率为1元；计程器显示范围为0~99km，分辨率为1km；计时器显示范围为0~59分钟，分辨率为1分钟。

●利用DE0板子上的VGA显示器接口做VGA动态实时显示计费状态及各个使能信号的状态，并且利用小车动画来直观的反映出出租车行驶火车停车等待的状态。

（在模块设计中有相应的附图）3、实现功能附图3.1 下载到DE0数码管计费数码管计里程及时间3.2 VGA显示部分VGA同步显示时间及里程、小车状态及按键状态VGA同步显示费用、小车状态及按键状态二、模块设计1、基本功能模块1.1 模块图等待时间计数模块行驶路程计数模块控制模块计费模块显示模块（数码管部分）时钟1.2 工作流程图基本模块的工作流程概述：出租车载客后，启动计费器，整个系统开始运行，进入初始化状态，即计程和计时从零开始，计费器从起步价10元开始。

精选文档石家庄铁道大学四方学院毕业设计基于FPGA出租车计费系统的设计The Design of Taxi Meter Based on FPGA欢迎下载，希望能帮到您精选文档毕业设计成绩单欢迎下载，希望能帮到您精选文档毕业论文任务书欢迎下载，希望能帮到您精选文档毕业设计开题报告欢迎下载，希望能帮到您精选文档欢迎下载，希望能帮到您精选文档欢迎下载，希望能帮到您精选文档摘要我国在70年代开始出现出租车，但那时的计费系统大都是国外进口，不但不够准确，价格还十分昂贵。

随着改革开放日益深入，出租车行业的发展势头已十分突出，国内各机械厂家纷纷推出国产计价器。

出租车计价器的功能从刚开始的只显示路程，发展到能够自主计费，以及现在的能够打发票和语音提示、按时间自主变动单价等。

随着城市旅游业的发展，出租车行业已成为城市的窗口，象征着一个城市的文明程度。

本文中所用到的VHDL就能解决上述问题，因为本设计就是采用VHDL硬件描述语言作为设计手段，采用自顶向下的设计思路，得到一种出租车计价系统的硬件结构，通过在Quartus II软件中编译和下载测试，得到了仿真波形和关键的设计结果。

经过在实验箱上进行硬件测试，证明出租车计价系统具有出租车计价器的基本功能。

文章首先简述了出租车控制系统的意义和发展现状以及VHDL语言的特点，然后介绍了出租车控系统的设计要求，设计思路，并给出了总体设计框图，通过分析方框图绘出详细的模块电路流程图并写出程序源代码，将代码在Quartus II软件上进行编译仿真，波形基本符合设计要求。

关键字：出租车计费器VHDL语言Quartus II欢迎下载，希望能帮到您精选文档AbstractChina began to appear in the 1970s, but then the taxi billing system mostly imported not only accurate, the price also is very expensive. Along with the reform and opening-up, the taxi industry development momentum has a very prominent, the domestic various machinery manufacturers have domestic meter. The meter taxi from the beginning of the function to display only the driver himself away, pricing, and are able to independently rounding billing, and now can play an invoice and audio, according to time independent functions such as price changes. Along with the development of urban tourism industry has become a city, taxi window, a symbol of a city's civilization.In this paper the VHDL can solve the above problem, because of this design is described by VHDL Language as a design method of Hardware, using the top-down design ideas, get a taxi pricing system Hardware structure, software by Quartus II compiler and download in the simulation results of the design and key waveforms. After the experiment box on hardware tested prior taxi cab pricing system is the basic function of the meter.This article first introduced the meaning and taxi control system development status and the characteristics of the language of VHDL, then introduces the design of the control system of the taxi, design ideas, and presents the overall design, through the analysis of the block diagram of the draw detailed modules circuit chart and write program source code, will in Quartus II compiled on software simulation, waveform basic comply with the design requirements.Key words: Taxi meter VHDL Quartus II欢迎下载，希望能帮到您精选文档欢迎下载，希望能帮到您精选文档目录第1章绪论 (1)1.1设计研究的相关背景 (1)1.2设计研究的意义 (1)1.3课题研究的主要内容 (2)第2章实现工具简介 (3)2.1FPGA简介 (3)2.2开发软件Quartus II简介 (4)2.3硬件描述语言VHDL简介 (4)第3章系统软件设计 (7)3.1设计任务 (7)3.1.1方案拟定 (7)3.1.2模块的划分 (8)3.2 速度模块 (9)3.2.1速度模块元件图设计 (9)3.2.2速度模块仿真 (9)3.3计程模块 (9)3.3.1计程模块元件图设计 (10)3.3.2计程模块仿真 (10)3.4计时模块 (10)3.4.1计时模块元件图设计 (11)3.4.2计时模块仿真 (11)3.5计费模块 (11)3.5.1计费模块元件图设计 (12)3.5.2计费模块仿真 (12)3.6控制电路顶层例化模块 (12)3.6.1控制电路顶层例化模块元件图设计 (13)3.6.2控制电路顶层例化模块仿真 (13)3.7分频模块 (14)3.7.1分频模块元件图设计 (14)3.7.2分频模块仿真 (14)3.8模8计数器模块 (14)3.8.1模8计数器模块元件图设计 (15)3.8.2模8计数器模块仿真 (15)3.98选1选择器模块 (15)欢迎下载，希望能帮到您精选文档3.9.18选1选择器模块元件图设计 (15)3.9.28选1选择器模块仿真 (16)3.10七段数码管显示模块 (16)3.10.1七段数码管显示模块元件图设计 (17)3.10.2七段数码管显示模块仿真 (17)3.11顶层模块 (17)3.11.1顶层模块电路图设计 (17)3.11.2顶层模块仿真 (18)第4章硬件环境及调试过程 (19)4.1芯片介绍 (19)4.2硬件实现 (19)4.2.1选择芯片 (19)4.2.2引脚锁定 (20)4.2.3下载到硬件环境 (21)第5章总结及完善 (23)5.1总结 (23)5.2完善 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附录 (26)附录A 外文资料 (26)附录B顶层文件电路图 (43)附录C源代码 (44)欢迎下载，希望能帮到您精选文档第1章绪论1.1 设计研究的相关背景在我国社会经济发展的今天，随着城市化水平的提高和人民生活水平的改善，各大中小城市的出租车营运事业也迅速发展，出租车的服务显得越来越重要。

2.3 出租车计费系统FPGA实现的设计方案结合已有的应用分立元件和单片机实现的计费系统，吸收两种设计的优势之处，利用FPGA的可编程性，简洁而又多变的设计方法，使出租车计费器体积更小功能更强大，根据日后的功能所需，可随时在系统中修改其逻辑功能。

根据出租车计费系统的设计要求和FPGA模块化功能实现,确定了以下方案,按照设计要求和系统所具有的功能,出租车计费器设计总框图如图2-5所示。

主控部分采用了FPGA的芯片，使用VHDL语言进行编程,这样能具有更强的移植性,利于产品升级。

这次设计的由FPGA来实现出租车计费系统主要设计思想：主要分为信号输入模块、主控模块和显示模块。

图2-5应用FPGA实现出租车计费系统的设计框图确定应用FPGA实现主控的出租车计费系统如图2-5所示，其主控部分为FPGA，外围有很多的输入信号，可以用来选择计费器不同的工作状态。

其中主控部分又有多个模块组成，如里程分频模块、速度模块、计费模块、计时模块、计程模块、显示模块等。

信号输入模块，该模块主要实现计费功能和现场模拟功能，有复位、行车、暂停和停止功能。

计费标准为：按照在不同速度下发送脉冲个数的不同进行计程，按行驶里程计费，当计费器达到或超过规定行驶里程后，每公里加收50%的车费，车停止则不计费。

并以高低脉冲模拟出租汽车启动、停止、暂停、加速按钮，具有输入信号的作用。

通过将路程和车费转换为4位的十进制数，便于8位数码管显示。

动态显示模块显示模块是由七段LED数码管译码和动态扫描显示两部分组成。

采用的是共阴极七段数码管，根据十六进制数和七段显示段码表的对应关系。

数码管控制及译码显示模块将十进制的输入信号用七段数码管显示由七段发光二极管组成数码显示器，利用字段的不同组合，可分别显示0～9。

本设计中，要求输出的段信号为低电平有效[4]。

3 功能模块的设计与实现结合上述方案，给出一个模拟出租车计费系统为例，具体有以下功能：能实现计费功能，计费的标准为；起步价为8元，即三公里内为8元，超过三公里后每公里2元；当总费用达到或超过40元时，每公里加收50%，为4元/公里；遇到红灯或乘客需要停车等待时，每20S收费1元；此外，本次设计的计费器能够预置起步费、每公里收费、车行加费里程、计时收费，当有乘客上车时，就可调用预置数据；并且可以现场模拟汽车行驶、停止、暂停等状态；显示功能：路程显示精确到十分位，显示三位，最高可显示到十位，车费显示到各位，也是显示三位，并以十进制的方式显示。

软件设计开发本栏目责任编辑：谢媛媛基于FPGA 的出租车计费系统设计张炯，陈初侠，操晓思，徐甫，欧阳凯（巢湖学院电子工程学院，安徽巢湖238000）摘要：该文基于FPGA 芯片EP1K30QC208-2进行了出租车计费系统设计。

首先从设计要求出发，将出租车计费系统分成多个子电路模块并用Verilog HDL 语言对其进行设计，然后调用已设计好的各子电路模块采用原理图方式进行顶层电路设计，最后将设计好的顶层电路下载到FPGA 芯片中进行硬件验证。

实验结果表明，所设计的出租车计费系统能动态显示出租车的行驶里程、等待时间和计费金额，具有一定的实用价值。

关键词：出租车计费；FPGA ；Verilog HDL 中图分类号：TP29文献标识码：A文章编号：1009-3044(2021)13-0093-03开放科学（资源服务）标识码（OSID ）：众所周知，出租车在我们的生活中承担着非常重要的角色，一个具有良好性能的出租车计费系统不仅有助于加强行业管理，还可以减少乘客与司机之间的纠纷[1]。

出租车计费系统可以采用模拟电路和数字电路来实现，这种设计方法弊端是整体电路较复杂，而且出现故障时调试比较困难。

出租车计费系统也可以采用单片机来实现[2]，但由于计费系统经常需要根据油价进行计费标准的相应更改，如果采用单片机，需要每次更改计费标准后再次烧录程序至单片机，费时费力[3]。

因此对出租车计费系统的更新换代迫在眉睫。

随着大规模可编程逻辑器件的出现，基于FPGA 设计的出租车计费系统逐渐显示其强大的性能，不仅具有很高的可移植性，而且需要更改电路时非常方便，如果计费标准变化，可以实现现场更新[3]。

本文以现场可编程逻辑器件(FPGA)为设计载体，以硬件描述语言(Verilog HDL)为主要表达方式，以Quartus Ⅱ开发软件和ZY11EDA13BE 开发系统为设计工具设计了一种能动态显示出租车计程、计时、计费的系统。

基于fpga的出租车计费系统设计原理下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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论文题目：基于FPGA的出租车计费器设计摘要论文阐述了EDA的概念和发展、VHDL语言的优点和语法结构，并分析了出租车计费器的各模块的功能要求、基本原理以及实现方法。

本系统的设计采用VHDL硬件描述语言编程，基于Quartus II平台进行编译和仿真。

论文介绍了一种采用FPGA芯片设计出租车计费器的方法，阐述了该计费器的主要组成单元——车轮大小选择模块、计程模块、计时模块及计费模块、数据分配模块、分频模块、译码模块的设计方法，同时给出了详细的仿真波形，实现了出租车按行驶里程自主收费，还能模拟汽车启动，停止，暂停等状态，同时提高了计费系统的可靠性、通用性。

本设计在FPGA试验箱上运行良好，实现了计费器的各项功能。

关键字FPGA，VHDL，Quartus II，出租车计费器Subject: The taxi meter based on FPGA designSpecialty: MicroeletronicsName: Yuan Wang (Signature) ___________ Instructor: Gaili Yue (Signature) ___________ABSTRACTThis article elaborates the concept and development of EDA ,explains the advantages and grammar structure of VHDL ,meanwhile, analysed the function request, the basic principle as well as the method of accomplishment of each parts. This system's design programmes in the VHDL, compiled and emulated basing on Quartus II platform of Altera consists of four modules,that is speed,mileage,timing and billing module. This paper introduce one method that can use a chip of FPGA to design taxi meter,which consists of four modules,that is speed,mileage,timing and billing module,and then, describe the design of each module and give out the simulation. This taxi meter can be self-charging according to mileage，which also can simulate the state of speed,such as start,stop,and pause,at the same time, its reliability and commonality also can be improved. This design FPGA test box on running well, realize the different functions of the message accounting device.KEY WORDS FPGA ,VHDL ,Quartus II ,The taxi meter目录第1章绪论 (1)1.1课题研究背景及目的.......................... 错误！未定义书签。