基于FPGA的出租车计程计费器项目教学设计

合集下载

基于FPGA的出租车计价器设计

郑州交通职业学院《CPLD/FPGA应用》课程设计报告课程设计题目：基于FPGA的出租车计价器设计所属系别信息工程系专业班级 11大专电子信息工程技术1班姓名 XXXX学号 XXX指导教师 XXX撰写日期 2012 年 6 月一、设计任务与要求1、本课题要求设计车租车自动计价器，能基本实现自动计价的功能2、本出租车计价器的计费系统：行程3公里内，且等待累计时间2分钟内，起步费为10元；3公里外以每公里1.6元计费，等待累计时间2分钟外以每分钟1.5元计费。

并能显示行驶公里数、等待累计时间、总费用。

设计的主要技术指标如下：①、计价范围：0～999.9元计价分辨率：0.1元 ②、计程范围：0～99公里计程分辨率：1公里 ③、计时范围：0～59分计时分辨率：1分二、方案设计与论证出租车的一般计费过程为：出租车载客后，启动计费器，整个系统开始运行，里程计数器从0开始计数，费用计数器从9开始计算；出租车载客中途等待，等待时间计数器从0开始计数。

最后根据行驶里程或停止等待的时间的计费标准计费。

出租车到达目的地停止后，停止计费器，显示总费用。

根据出租车计费器的工作过程，本系统采用分层次、分模块的方式设计，其FPGA 内部具体框图如下所示。

(1) 分频模块：分频模块是其它模块的基础，输入时钟选为32Hz ，分频后的时钟频率为1Hz,为后续模块提供基本时钟。

车费计数模块等待时间译码模块输出控制模块里程计数模块分频器输入信号(2)等待时间模块：该模块针对乘客确认下车前的等待而言，比如堵车、中途下车的情况，通过1Hz脉冲计数，每一分钟计时加一，最大计时时间显示为99分钟。

(3)路程模块：该模块是对车辆行驶路程进行计数，以1Hz时钟为基础，检测行程脉冲，路程模块中有内部变量来判断路程，当大于3公里、20公里时，分别有相应的使能信号对此作出记录，最大路程显示为99公里。

(4)计费模块：该模块是基于等待时间模块和路程模块对费用进行控制的。

课程设计——基于FPGA的出租车计价器设计1

××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。

基于FPGA的出租车计费器设计.

湖南工程学院课程设计课程名称嵌入式系统课题名称基于CPLD的出租车计费器专业电子信息工程班级电子信息学号201213020113姓名魏震洲指导教师林愿2015年12月20日湖南工程学院课程设计任务书课程名称：嵌入式系统题目：基于CPLD的出租车计费器专业班级：电子信息学生姓名：魏震洲指导老师：林愿审批：任务书下达日期 2015 年12 月 1日设计完成日期 2015 年 12月 15日目录摘要 (1)Abstract ......................... 错误！未定义书签。

引言 (2)1.概述 (2)2.总体设计 (3)2.1设计要求 (3)2.2基本的原理方框图 (4)2.3 开发环境 (4)3.软件设计 (4)3.1总体设计 (4)3.2 各模块设计 (5)4.结果仿真 (11)4.1编译 (11)4.2管脚配置 (11)4.3程序下载 (12)5.硬件电路 (13)6. 系统使用说明 (13)结束语 (14)参考文献 (14)致谢............................. 错误！未定义书签。

附录.. (15)基于CPLD的出租车计费器摘要：本文借助QuartusⅡ9.0软件，基于大规模可编程逻辑器件FPGA，利用Verilog HDL语言，进行出租车计费器设计。

该出租车计费系统包括计数器分频模块、数码管分频模块、计程模块、计时模块、计费模块、控制模块、数码管显示模块和顶层主控模块共八大部分；分起步、里程、等待三个阶段。

该出租车计费器能够自行设定计费标准，借助CycloneⅡ系列EP20C8Q208C8N芯片的FPGA开发板，进行功能仿真，并且利用外围电路和开发板的结合，能够进行相应的硬件测试。

测试结果由2片4个相连的7段共阳极数码管驱动电路来显示。

关键词：出租车计费器；QuartusⅡ9.0软件；Verilog HDL语言；FPGA开发板引言随着出租车行业的发展，对出租车计费器的要求也越来越高，用户不仅要求计费器性能稳定、计费准确；同时还要求其具有计价标准的灵活设定、营运额统计、密码设定等功能。

基于FPGA的出租车计程计费器项目教学设计

基于FPGA的出租车计程计费器项目教学设计一、项目背景出租车计程计费器是出租车行业的重要设备，它可以根据行驶里程和时间自动计算乘客的费用。

传统的计程计费器通常是基于单片机或嵌入式系统来实现的，但是随着FPGA技术的发展，利用FPGA来实现计程计费器也成为一种新的选择。

FPGA具有运算速度快、可编程性强的特点，可以有效地提高计程计费器的性能和灵活性。

本项目将设计基于FPGA的出租车计程计费器，并将其作为教学实践项目，以帮助学生掌握FPGA的应用技术和计程计费器的工作原理。

二、项目目标1. 理解出租车计程计费器的工作原理和需求；2. 掌握FPGA的基本原理和应用方法；3. 设计并实现基于FPGA的出租车计程计费器原型。

三、项目内容1. 出租车计程计费器的工作原理出租车计程计费器通常需要实现以下功能：- 实时采集车辆的行驶里程和行驶时间；- 根据里程和时间计算乘客的费用；- 显示乘客的费用信息。

2. FPGA的基本原理和应用方法FPGA是一种可编程的逻辑器件，它由大量的可编程逻辑单元和存储单元组成，可以根据用户的需要编程实现各种数字逻辑功能。

FPGA的设计通常包括以下几个步骤：- 确定设计功能和性能需求；- 采用硬件描述语言（如Verilog、VHDL）进行逻辑设计；- 进行逻辑综合和布局布线；- 下载到FPGA芯片中进行验证和调试。

基于以上内容，学生将分为以下几个阶段进行项目设计和实现：第一阶段：学习出租车计程计费器的工作原理和需求，了解FPGA的基本原理和应用方法。

第二阶段：进行计程计费器的逻辑设计，包括行驶里程和行驶时间的实时采集、费用的计算和显示。

第三阶段：进行计程计费器的逻辑综合和布局布线，生成FPGA的配置文件。

第四阶段：将配置文件下载到FPGA芯片中进行验证和调试，完成基于FPGA的出租车计程计费器原型的设计和实现。

四、教学方案为了帮助学生顺利完成基于FPGA的出租车计程计费器项目，可以采取以下教学方案：1. 确定项目的实践环境和硬件平台，提供FPGA开发板和相关的软件工具；2. 组织相关理论课程和实验课程，介绍出租车计程计费器的工作原理和需求，讲解FPGA的基本原理和应用方法；3. 指导学生进行项目的逻辑设计、综合布局和验证调试，提供必要的技术支持和指导；4. 完成项目的设计和实现后，组织学生进行成果展示和总结，评选出优秀的作品并给予奖励。

基于FPGA的出租车计费器课程设计程序

设计题目：出租车计费器一、设计实验条件QuartusII7.2二、设计目标1.实现计费功能。

按行驶里程计费，起步价为6.00元，并在车行驶3km后按1.2元/km计费，当计费器达到或超过20元时，每千米加收50%的车费，车停止和暂停时不计费；2.现场模拟汽车的起动、停止、暂停和换挡等状态；3.设计数码管动态扫描电路，将车费和路程显示出来，各有两位小数。

三、设计报告的内容1.前言伴随中国经济的腾飞，城市化的进程也随之加快。

虽然人们出行的选择趋于多样化，但是出租车作为一种重要的交通工具，也为很多人作为出行的选择。

大城市里出租车已经相当普及，但是在中小城市出租车依然处于快速发展的阶段。

出租车的计费方式也在发生变化，由只能显示里程的方式变为现在的自主计费和打印发票及语音提示的智能化方式；根据出租车行业的发展需求，国内许多生产厂商也制造出不同类型的计价器，传统的出租车计费器经过十几年的使用，在稳定性，成本等方面都具有一定的优势。

利用FPGA设计出满足出租车不同计费需求的计费器，去满足当地出租车的计费需求。

这个课题在实现计费功能的同时，也解决了传统出租车计费器系统的不足。

出租车的需求不断的增大，因此，出租车计费器的需求也将不断增大，计程车的服务也显得越来越重要，因此出租车计费器也就应运而生了。

2.设计主体（1）设计原理：假设出租车有启动键、停止键、暂停键和档位键。

启动键为脉冲触发信号，当它为一个脉冲是，表示汽车已启动，并根据车速的选择和基本车速发出相应频率的脉冲（计费脉冲）实现车费和路程的计数，同时车费显示起步价；当停止键为高电平时，表示汽车熄火，同时停止发出脉冲，此时车费和路程计数清零；当暂停键为高电平时，表示汽车暂停并停止发出脉冲，此时车费和路程计数暂停；档位键用来改变车速，不同档位对应着不同的车速，同时路程计数的速度也不同。

出租车计费器可分为两大模块，即控制模块和译码显示模块，系统框图如图1所示，控制模块实现了计费和路程的技术，并且通过不同的档位控制车速。

基于FPGA的出租车计程计费器项目教学设计

基于FPGA的出租车计程计费器项目教学设计一、项目背景介绍随着出租车的普及，计程计费器作为出租车必备的设备，主要用于计算乘客的乘车距离和费用，是一个重要的应用。

基于Field-Programmable Gate Array (FPGA)的出租车计程计费器项目，可以帮助学生在实际项目中掌握FPGA系统设计、数字电子技术、计费算法等知识，提高学生的实践能力和创新能力。

二、项目教学目标1. 了解FPGA的基本原理和应用；2. 掌握FPGA系统设计的基本流程；3. 学习数字电子技术在出租车计程计费器中的应用；4. 熟悉计费算法的设计和实现；5. 提高学生的实践能力和创新能力。

三、项目教学内容及步骤1. FPGA基础知识介绍1.1 FPGA的基本原理和结构；1.2 FPGA在数字电子系统中的应用；1.3 FPGA开发环境及工具介绍。

2. 出租车计程计费器功能设计2.1 乘车距离和时间测量模块设计；2.2 价格计算模块设计；2.3 显示模块设计。

3. FPGA系统设计3.1 硬件描述语言（Verilog/VHDL）基础知识介绍；3.2 FPGA系统设计流程；3.3 乘车距离和时间测量模块的Verilog/VHDL实现；3.4 价格计算模块的Verilog/VHDL实现；3.5 显示模块的Verilog/VHDL实现。

4. 计费算法设计与实现4.1 基于乘车距离和时间的计费算法设计；4.2 算法在FPGA系统中的实现。

5. 系统集成与测试5.1 FPGA系统集成；5.2 系统功能测试；5.3 项目演示与验收。

四、项目教学方法1. 理论讲解：介绍FPGA基础知识、出租车计程计费器功能设计、FPGA系统设计流程等内容；2. 设计实践：学生通过指导练习，完成乘车距离和时间测量模块、价格计算模块、显示模块的Verilog/VHDL实现；3. 计费算法设计与实现实践：学生在指导下设计基于乘车距离和时间的计费算法，并在FPGA系统中实现。

基于FPGA的出租车计程计费器项目教学设计

基于FPGA的出租车计程计费器项目教学设计1. 引言1.1 项目背景出租车计程计费器在现代城市交通中扮演着至关重要的角色，为乘客提供方便、快捷和准确的计费服务。

随着科技的不断发展，传统的计程计费器已经逐渐无法满足市场的需求。

本课题将基于FPGA技术设计和实现一款高性能的出租车计程计费器，以提升其计费精度和效率。

本项目的目标是利用FPGA技术设计出一款功能强大、性能优越的出租车计程计费器，并将其应用于实际交通场景中。

通过本项目，学生可以深入了解FPGA在嵌入式系统设计中的应用，提升其硬件设计和编程能力，同时也能为出租车行业的智能化发展做出贡献。

1.2 项目目的项目目的是通过基于FPGA的出租车计程计费器项目教学设计，帮助学生深入了解FPGA技术，并掌握计程计费器系统的设计和实现方法。

通过这个项目，学生将学习到FPGA技术的基本原理和应用，培养他们的电路设计能力和问题解决能力。

通过实际操作和项目实践，学生将能够提高他们的团队合作能力和创新意识。

通过对项目的评估和教学效果分析，可以及时发现和解决学生在学习过程中遇到的问题，进一步提高教学质量和学生的学习成果。

最终，希望通过这个项目的教学实践，为学生奠定良好的基础，帮助他们在未来的学习和工作中取得更好的成就。

2. 正文2.1 FPGA技术介绍FPGA（Field Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，通过用户编程来配置其内部逻辑电路，从而实现特定的功能。

FPGA具有灵活性高、可重构性强等优点，因此被广泛应用于数字系统的设计和实现中。

在FPGA中最基本的单元是可编程逻辑单元（CLB），它由查找表（LUT）、触发器和多路器等组成，用于实现逻辑电路的功能。

FPGA 还包含了输入输出块（IOB）、时序管理器（CMT）等功能模块，以满足不同应用的需求。

FPGA的编程通常通过硬件描述语言（HDL）来实现，主要使用Verilog和VHDL两种语言。

基于FPGA的出租车计费器设计报告

课程设计报告课程名称：电子技术课程设计学院：自动化专业：自动化自控班级：自控1201B 学号：2012100329055姓名：成绩：前言电子设计自动化（Electronics Design Automation—EDA）技术是现代电子工程领域的一门新技术。

它提供了基于计算机和信息技术的电路系统设计方法。

EDA技术就是依赖功能强大的计算机，对用电路描述语言描述的设计文件，自动地完成编译、化简、分割、综合、布线、优化、仿真等，直至实现既定的电子电路系统的功能。

EDA技术打破了软件设计和硬件设计间的壁垒，是一门综合性学科，一种新的技能技术。

它将设计效率和产品性能合二为一，代表了电子设计技术和电子应用技术的发展方向。

EDA技术是指以计算机为工作平台，融合应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动化设计。

在EDA技术应用中广泛采用自顶向下的设计方法设计电路工程项目的设计流程包括：用自然语言描述功能特性和技术指标，用硬件描述语言建立系统描述→行为描述→结构描述→逻辑描述，用计算机开发软件进行功能仿真→时序仿真→硬件测试。

设计者在整个设计过程中可根据需要，随心所欲的改变器件内部结构乃至期间外部引脚功能，可以将系统电路分解为各个模块，也可以将多个模块集合在一起，而不必顾及各个器件的技术细节。

正是采用了基于可编程器件的，利用计算机完成的自顶向下的设计方法，大大减少了功能芯片的数量，减轻了设计电路板图的工作量，缩小了整体电路的体积，提高了系统的可靠性，加快了验发的速度，降低了产品设计的成本。

VHDL的全名是Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language，于83年由美国国防部发起创建，由IEEE（The Institute of Electrical and Electronics Engineers 电气与电子工程师学会）进一步发展，在87年作为“IEEE 标准1076”发布，93年被升级为“IEEE1164”。

课程设计(论文)基于fpga的出租车计价器设计

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。

论述了计程模块，计费模块，计时模块，译码动态扫描模块等的设计方法与技巧。

1．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EP2C5T144C8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。

2．出租车计费系统的实验任务及要求2.1技术要求（1）掌握较复杂逻辑的设计、调试。

（2）进一步掌握用VHDL语言设计数字逻辑电路。

（3）掌握用Max+pulsII软件的原理图输入的设计方法。

2.2功能要求基本功能：（1）按行驶里程收费，起步价为9.00元，并在车行3公里后再按3元/公里计算车费。

（2）实现模拟功能：能模拟汽车启动、停止。

（3）设计动态扫描电路：将车费、里程、等待时间动态的显示出来。

（4）用VHDL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。

（5）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。

附加功能：（1）增加了晚上计费功能和等待功能。

晚上起步价为12.00元，并在车行3公里后再按4元/公里计算车费。

车白天停止超过三分钟后按1元/分钟计算，晚上超过3分钟按2元/分钟计算。

（2）实现预置功能：能预置起步费、每公里收费、等待加费时间。

（3）实现模拟功能：白天、黑夜；等待、行驶状态。

fpga课程设计出租车计费

fpga课程设计出租车计费一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。

知识目标要求学生掌握FPGA的基本知识和出租车计费系统的原理。

技能目标要求学生能够使用FPGA设计并实现一个出租车计费系统。

情感态度价值观目标要求学生培养对电子工程和FPGA技术的兴趣和热情，提高他们的问题解决能力和创新意识。

二、教学内容教学内容将根据课程目标进行选择和，确保内容的科学性和系统性。

教学大纲将明确教学内容的安排和进度。

教材的章节将包括FPGA的基本概念和原理，出租车计费系统的原理和设计方法。

具体的教学内容将包括FPGA的硬件结构和编程语言，出租车计费系统的算法和实现，以及相关的实验和案例分析。

三、教学方法教学方法将多样化，以激发学生的学习兴趣和主动性。

将采用讲授法来传授基本概念和原理，讨论法来促进学生之间的交流和思考，案例分析法来提供实际案例的分析和解决，以及实验法来进行实际操作和验证。

通过多种教学方法的结合，将能够全面培养学生的知识、技能和思维能力。

四、教学资源教学资源的选择和准备将根据教学内容和教学方法的需要进行。

教材将是主要的教学资源，将提供基础知识的学习和理解。

参考书将提供更深入的内容和额外的学习资源。

多媒体资料将用于辅助教学，如PPT演示和视频讲解。

实验设备将是重要的教学资源，将用于学生的实验操作和验证。

教学资源的选择和准备将确保能够支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。

五、教学评估教学评估将设计合理的评估方式，包括平时表现、作业和考试等，以客观、公正地全面反映学生的学习成果。

平时表现将根据学生的课堂参与、提问和小组讨论等情况进行评估。

作业将布置相关的设计任务和练习题，要求学生在规定时间内完成，并进行批改和反馈。

考试将包括笔试和实践操作两部分，以测试学生对知识的掌握和应用能力。

评估结果将作为学生学习评价的重要依据，以激励学生的学习积极性和进步。

六、教学安排教学安排将规定教学进度、教学时间和教学地点等，以确保在有限的时间内完成教学任务。

基于FPGA的出租车计费器的设计

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。

基于FPGA出租车计费器设计报告（verilog）

出租车计费器一实验任务及要求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，当计费器计费达到或超过一定收费(如20元)时，每公里加收50%的车费，车停止不计费。

2.实现预置功能：能预置起步费、每公里收费、车行加费里程。

3.实现模拟功能：能模拟汽车启动、停止、暂停、车速等状态。

4.设计动态扫描电路：将车费显示出来，有两位小数。

5.用VHDL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。

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) 车速控制模块当起停键为启动状态时（高电平），模块根据车速选择和基本车速发出响应频率的脉冲驱动计费器和里程显示模块进行计数；当处于停止状态时暂停发出脉冲，此时计费器和里程显示模块相应的停止计数。

(2) 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）。

(3) 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1元，当收费超过20时数值加1.5元。

三实验报告要求1.画出顶层原理图；2.用VHDL语言设计各子模块；3.叙述各子模块和顶层原理图的工作原理；4.给出各模块和顶层原理图的仿真波形图；5.给出硬件测试流程和结果。

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、里程取整模块（不足一公里的按一公里算）、计费模块、显示模块。

详细功能如下：1、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2、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。

基于FPGA的出租车计程计费器项目教学设计

基于FPGA的出租车计程计费器项目教学设计【摘要】本文介绍了基于FPGA的出租车计程计费器项目教学设计。

在对背景介绍、项目目的和研究意义进行了阐述。

在简要介绍了FPGA技术、出租车计程计费器设计原理，并详细描述了基于FPGA的出租车计程计费器项目实现步骤、教学设计方案以及实验内容与流程。

结论部分分析了项目的教学效果，指出存在的问题并提出改进建议，最后展望了未来的发展方向。

通过本文，读者可以深入了解基于FPGA的出租车计程计费器项目，并在教学中进行相关设计与实践，为学生提供更好的实践机会和理论知识结合的学习体验。

【关键词】FPGA技术、出租车计程计费器、项目教学设计、计费器设计原理、实现步骤、教学设计方案、实验内容与流程、教学效果、问题和改进建议、展望未来1. 引言1.1 背景介绍近年来，随着社会的发展和人们生活水平的提高，出租车行业逐渐成为城市中一种重要的公共交通工具。

在城市中，出租车的数量庞大，服务范围广泛，因此对于出租车计程计费系统的要求也越来越高。

传统的计程计费器设计复杂，占用空间大，而且容易受到恶意破坏，给出租车司机和乘客造成了诸多不便。

为了解决这一问题，基于FPGA技术的出租车计程计费器项目应运而生。

FPGA（Field Programmable Gate Array）是一种专门设计用来实现数字电路逻辑功能的可编程器件，具有灵活性高、可重构性强的特点。

通过将计程计费器的设计整合到FPGA芯片中，可以实现计程计费的准确、高效和安全。

本项目旨在利用FPGA技术设计一个基于FPGA的出租车计程计费器，以提高出租车计费系统的效率和安全性，为出租车司机和乘客提供更好的服务体验。

通过教学设计和项目实践，可以让学生深入了解FPGA技术的应用，提升他们的实践能力和创新意识。

1.2 项目目的项目目的主要是通过设计基于FPGA的出租车计程计费器项目，旨在提高学生对数字电路设计和嵌入式系统的理解和应用能力。

基于FPGA的出租车计程计费器项目教学设计

基于FPGA的出租车计程计费器项目教学设计【摘要】本文介绍了基于FPGA的出租车计程计费器项目的教学设计。

在分别阐述了研究背景、研究意义和研究目的。

在详细介绍了项目的设计与实现，包括硬件部分设计和软件部分设计。

教学设计方案包括了课程内容、教学方法和实验操作等方面。

结论部分对教学效果进行评价，并展望了未来的发展方向。

总结了整个教学设计的亮点和不足之处。

通过本文的阐述，读者能够了解基于FPGA的出租车计程计费器项目在教学中的重要性和应用前景，为相关领域的教学设计提供参考。

【关键词】FPGA, 出租车计程计费器, 项目介绍, 系统设计, 硬件设计, 软件设计, 教学设计方案, 教学效果评价, 展望未来, 总结, 研究背景, 研究意义, 研究目的.1. 引言1.1 研究背景出租车行业作为城市交通系统中的重要组成部分，随着社会生活节奏的加快和人口流动的增加，出租车服务需求也逐渐增加。

由于传统计价器存在精准度不高、易出错等问题，基于FPGA的出租车计程计费器项目应运而生。

FPGA（Field Programmable Gate Array）是一种灵活可编程的数字电路芯片，具有高速、低功耗、可重构等特点，能够很好地满足出租车计费器对计算性能和实时性的要求。

通过利用FPGA技术，可以更精确、高效地实现出租车的计费功能，提高整个行业的服务质量和效率。

基于FPGA的出租车计程计费器项目不仅可以提升出租车行业的竞争力，还能为智慧交通系统的建设提供有力支持。

深入研究该项目具有重要的实践意义和社会意义。

在此背景下，本文将围绕基于FPGA的出租车计程计费器项目展开研究，探讨如何利用FPGA技术提升计费器的精准度和实时性，以及如何设计高效的计费算法，为出租车行业的发展和智慧交通系统的建设贡献力量。

1.2 研究意义出租车计程计费器在现代交通领域中起着至关重要的作用，它能够帮助乘客准确计算乘车费用，同时也能提高乘客和司机之间的交易透明度。

基于FPGA的出租车计费器设计

$湖南工程学院课程设计课程名称嵌入式系统课题名称基于CPLD的出租车计费器专业电子信息工程|班级电子信息学号 0113姓名魏震洲指导教师林愿2015年12月20日湖南工程学院%课程设计任务书课程名称：嵌入式系统题目：基于CPLD的出租车计费器专业班级：电子信息学生姓名：魏震洲、指导老师：林愿审批：任务书下达日期 2015 年12 月 1日设计完成日期 2015 年 12月 15日)—目录摘要 (1)Abstract (1)引言 (1)1.概述 (2)2.总体设计 (3)设计要求 (3)基本的原理方框图 (3)开发环境 (4)3.软件设计 (4)总体设计 (4)各模块设计 (5)4.结果仿真 (11)编译 (11)管脚配置 (11)程序下载 (12)5.硬件电路 (12)6. 系统使用说明 (13)结束语 (14)参考文献 (14)致谢 (15)附录 (17)基于CPLD的出租车计费器摘要：本文借助QuartusⅡ软件，基于大规模可编程逻辑器件FPGA，利用Verilog HDL语言，进行出租车计费器设计。

该出租车计费器能够自行设定计费标准，借助C ycloneⅡ系列EP20C8Q208C8N芯片的FPGA开发板，进行功能仿真，并且利用外围电路和开发板的结合，能够进行相应的硬件测试。

测试结果由2片4个相连的7段共阳极数码管驱动电路来显示。

关键词：出租车计费器；QuartusⅡ软件；Verilog HDL语言；FPGA开发板引言随着出租车行业的发展，对出租车计费器的要求也越来越高，用户不仅要求计费器性能稳定、计费准确；同时还要求其具有计价标准的灵活设定、营运额统计、密码设定等功能。

目前，出租车行业面临油价上涨和夏季空调费调整的问题，修改计价标准随着油价的上涨势在必行，所以出租车计费器计价标准的灵活设定成为计费器不可缺少的一部分。

基于FPGA的出租车计程计费器项目教学设计

基于FPGA的出租车计程计费器项目教学设计1. 引言1.1 背景介绍随着城市化进程的不断加快，出租车在城市交通中扮演着重要角色。

出租车计程计费系统在一些地区存在着问题，如计费不公平、司机作弊等。

为了解决这些问题，可以采用基于FPGA的出租车计程计费器项目来实现自动计费以及提高系统的稳定性和可靠性。

FPGA （Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑设备，它具有低延迟、高性能和可重构性等特点，非常适合用于出租车计程计费系统的设计。

本项目旨在利用FPGA技术设计一个高效、精确和可靠的出租车计程计费系统，同时结合软件设计实现计费规则的灵活配置和系统的用户友好界面。

通过系统集成和性能评估，我们可以确保系统可以稳定运行并满足实际需求。

教学方法也是我们考虑的重点，通过项目实践的方式让学生深入了解FPGA技术在实际项目中的应用，培养他们的设计和实施能力。

通过这个项目，我们可以为城市交通领域提供更加智能化和高效的解决方案，促进城市交通的发展和提高用户体验。

1.2 问题需求在设计基于FPGA的出租车计程计费器项目时，我们首先需要明确问题需求。

当前城市出租车计费系统存在着诸多问题，例如计费不公平、数据易被篡改、系统不稳定等。

针对这些问题，我们需要设计一个更加智能、安全、稳定的出租车计程计费器系统。

现有出租车计费系统存在着计费不公平的问题。

一些出租车司机存在通过篡改计费器数据等方式来提高收入的情况，这不仅使乘客受到了损失，也增加了城市管理部门的监管难度。

我们需要设计一个能够确保计费数据安全、不易被篡改的计费器系统。

当前出租车计费系统存在着系统不稳定的问题。

由于部分计费器系统老化或设计不当，导致系统频繁出现故障，无法正常运行。

这不仅影响了出租车司机的正常运营，也给乘客带来了不便。

我们需要设计一个稳定性高、反应快速的计费器系统，确保系统能够长时间稳定运行。

基于FPGA的出租车计程计费器项目的问题需求主要包括提高计费公平性、保障数据安全性、提升系统稳定性等方面。

基于FPGA的出租车计程计费器项目教学设计

基于FPGA的出租车计程计费器项目教学设计【摘要】本文主要介绍了基于FPGA的出租车计程计费器项目教学设计。

在我们阐述了研究背景、研究目的和研究意义。

在我们具体介绍了基于FPGA的出租车计程计费器项目的硬件设计和软件设计，以及项目的测试与验证过程。

我们还详细阐述了项目的教学设计方法。

在我们总结了基于FPGA的出租车计程计费器项目教学设计的启示，并展望了未来的发展方向。

通过本文的研究，可以为基于FPGA的出租车计程计费器项目的教学设计提供重要参考，同时也为相关领域的研究工作提供了有益的启示。

【关键词】FPGA、出租车计程计费器、项目介绍、硬件设计、软件设计、测试验证、教学设计、启示、未来展望、总结。

1. 引言1.1 研究背景在当今社会，随着人们生活水平的提高和交通工具的普及，出租车作为城市交通的重要组成部分，扮演着不可或缺的角色。

传统的出租车计费方式存在着许多问题，如司机与乘客之间的纠纷、计费准确性等。

为了解决这些问题，提高出租车服务质量，基于FPGA的出租车计程计费器项目应运而生。

在过去，出租车计费常常依赖于司机手动操作计价器或者利用软件进行计费，但这种方式存在着诸多缺陷，如易于出现错误、计费不准确等。

而基于FPGA的出租车计程计费器项目通过硬件和软件相结合，利用FPGA的高度可编程性和处理能力，实现了更加准确、快速、稳定的计费方式，大大提高了出租车计费的效率和精度。

研究基于FPGA的出租车计程计费器项目具有重要的现实意义和深远的社会意义。

它不仅可以解决出租车计费中存在的问题，提高出租车服务质量，还可以为整个出租车行业带来一场技术革命。

通过这一项目，也可以促进FPGA技术在实际应用中的推广和发展，为我国的数字化转型和智能交通发展做出贡献。

1.2 研究目的研究目的的首要任务是设计和实现一个基于FPGA的出租车计程计费器项目，以满足出租车行业对计费系统的需求。

通过这个项目，我们可以深入了解FPGA的硬件设计及其在实际应用中的效果，同时也可以探讨计费系统在实际场景中的应用和优化。