基于VHDL的出租车计价器设计出租车计价器论文答辩
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? 行驶路程达到或超过9 km后(或者是车费达到20元)， 每公里加收50%的车费,车费变成按每公里3.0元开 始计费。
? 车暂时停止（行驶中遇红灯或中途暂时停车）按时 间计费，每3分钟计费0.5元。
? 若停止则车费清零，等待下一次计费的开始。
四、设计程序流程图
NO YES
车开始启动
YES
里程不计数
由仿真结果可知此模块为 八进制数生成器，对输入 脉冲进行计数，输出0-7作 为xuantong模块的地址选 择码，当模块计数满7后再 来脉冲信号，又回复到0重 新开始计数。
六、模块介绍
7、模块yima
? 把选择传输到数码管显示的那 个十进制数换算成数码管的显 示码。
? 在本设计中数码管是共阴数码 管
由仿真结果可知车辆启动后， 每来一个工作脉冲cp，模块就 把输入的两部分费用加起来， 计算出乘客需付的总费用。本 设计可及费用范围为0-800.0元
六、模块介绍
4、模块jinzhi
? 此模块把行驶路程折算的价格费 用与等待时间折算的费用相加， 计算出乘客应付的总价
? 输入口ascore为总计的路程数输 入口，bscore为总费用的输入口
? 输入端口START、RST、PAUSE分别 为汽车起动、停止、暂停按键。
了输入脉冲clk1的频率大小。 当行驶路程小于3公里时，费
用显示为10元。随着行驶路程
变长，费用按照预定规律增加。
当费用超过起步价后，模块输
出p信号。
当车辆停止（即rst为“1”）
时，模块数据清零，车辆开始
运行，但还未开始计价（即
基于VHDL的出租车 计价器设计
Rental car fare register system design base on
VHDL
一、设计背景
? 出租汽车计价器是一种专用的计量仪器，它安装在出租 汽车上，能连续累加，并指示出行程中任一时刻乘客应 付费用的总数，其金额值是计程和计时时间的函数。
? 早期的计价器就是个里程表。 ? 第二代计价器实现了半机械半电子化，在计程的同时还
? EDA 技术作为一种现代电子系统开发方式,具有两 方面特点 1、修改软件程序即可改变硬件 2、速度快,可靠性高
三、出租车计费规则
? 车起步开始计费。首先显示起步价（本次设计起步 费为10.0元）,车在行驶3 km以内，只收起步价 10.0元。
? 车行驶超过3 km后,按每公里2元计费（在10.0元基 础上每行驶1 km车费加2.0元）,车费依次累加。
YES
车行暂停
里程计数
NO
里程显示
车费、里程清零
YES NO
车跑完成一次后
时间计费器计数 里程计费器计数
车费总计
车费显示
五、系统顶层原理图
六、模块介绍
1、模块lucheng
? 该模块输入路程脉冲（即clk1） ，
计算出相应的行驶路程数向后级
传输，同时把行驶路程折算成行 驶费用 。
由仿真结果知车速的快慢决定
程个位——路程十位——路程
百位+小数点——路程千位——
费用个位——费用十位+小数
点——费用百位——费用千
位——路程个位，如此循环往
复。由此可知路程可显示范围
为0-99.99公里，费用为0-
999.9元。
六、模块介绍
6、模块SE
? 这是一个8进制数生成器，该
模块利用模块工作用的32Hz脉 冲产生模块xuantong所需要的 选通地址信号。
? 其中a1、a2、a3、a4分别是路程的个、十、 由仿真结果可以看出每来一个
百、千位的数值输入口，b1、b2、b3、b4 分别是费用的个、十、百、千位的数值输 入口。c是选通地址码的输入口。
选通地址c，模块就把选到的那 一位十进制输入值向后输出，
同时在路程的百位和费用的十
位显示小数点。输出顺序为路
不折算成费用。随着行驶路程变 长，超出起步路程或价格后（即 p为“1”），车辆每暂停等待3分
钟，费用增加0.5元。当车辆停 止（即rst为“1”）时，模块数
据清零，车辆开始运行（即rst 为“0”，start为“0”）时，数据
清零。
六、模块介绍
3、模块zhongjia
? 此模块把行驶路程折算 的价格费用与等待时间 折算的费用相加，计算 出乘客应付的总价
由仿真结果可以看出此模 块为数显译码器，对输入 的0-9十进制数进行译码， 输出共阴数码管的显示吗。
六、模块介绍
8、模块miaocp
? 用来生成计时所需的秒脉冲，以 及模块zhongjia所需的工作脉冲
由仿真结果可以看出此模
32Hz。同时送到分频模块SE中， 块为分频器，当车辆运行
进行8分频，以作为选通脉冲， 时，对输入脉冲cp_32M进
rst为“0”，start为“0”）时，
预置初始值，起步价10元。
六、模块介绍
2、模块jijia
? 在出租车营运过程中，必然会 遇到等红灯、堵车等情况，当 车速低于一定值是，此模块开 始工作，把等候时间折算成费 用。
由仿真结果可知车辆启动后，有 秒脉冲clk2输入该模块。当行驶 路程小于3公里或计费不超过10 元时（即p为“0”），等待时间
由仿真结果可以看出 车辆启动后，每来一 个工作脉冲daclk，模 块就把记录的路程数 和费用数进行进制转 换，把初始的二进制 数转换成十进制数输 出。
六、模块介绍
5、模块xuantong
? 把已经折算成十进制的路程和费用数，按 一定的速度，按排列顺序每次向后级的数 码管传输一位。同时选择显示时小数点所 处的位置。
使得数码管显示能比较稳定的为 人眼所看到。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ? 设计采用的输入脉冲为32MHz。
行分频输出，其中sec是32 分频输出信号，cp_xuan为 10分频输出信号。
七、总体电路的结果验证
? 由仿真结果可以得出本设计功能都得以实现，当车辆开始营 运（rst为“0”，stard为“1”）时，对路程脉冲（clk1）进 行计数，同时把行驶的路程和暂停等候时间(由输入的32MHz 脉冲生成分频秒脉冲计来时)均折算成费用，通过选通模块 和译码模块把数据轮流传输到外接的显示设备（共阴数码管） 上。以方便乘客直观的知晓目前的行驶里程和相应的费用。
可完成计价的工作。 ? 大规模集成电路的发展产生了第三代计价器，也就是全
电子化的计价器，其功能在不断完善中。如：
(1)LED 显示功能，可同时显示各项营运数据，使乘客一目了 然；
(2)永久时钟功能； (3)存储功能，可存储多项营运数据，便于查询。
二、设计方案的选择 ——单片机与FPGA的设计比较
? 单片机的特点 1、品种齐全,型号多样 2、低电压和低功耗 3、成本低、易于控制 4、调试复杂，抗干扰能力差
? 车暂时停止（行驶中遇红灯或中途暂时停车）按时 间计费，每3分钟计费0.5元。
? 若停止则车费清零，等待下一次计费的开始。
四、设计程序流程图
NO YES
车开始启动
YES
里程不计数
由仿真结果可知此模块为 八进制数生成器，对输入 脉冲进行计数，输出0-7作 为xuantong模块的地址选 择码，当模块计数满7后再 来脉冲信号，又回复到0重 新开始计数。
六、模块介绍
7、模块yima
? 把选择传输到数码管显示的那 个十进制数换算成数码管的显 示码。
? 在本设计中数码管是共阴数码 管
由仿真结果可知车辆启动后， 每来一个工作脉冲cp，模块就 把输入的两部分费用加起来， 计算出乘客需付的总费用。本 设计可及费用范围为0-800.0元
六、模块介绍
4、模块jinzhi
? 此模块把行驶路程折算的价格费 用与等待时间折算的费用相加， 计算出乘客应付的总价
? 输入口ascore为总计的路程数输 入口，bscore为总费用的输入口
? 输入端口START、RST、PAUSE分别 为汽车起动、停止、暂停按键。
了输入脉冲clk1的频率大小。 当行驶路程小于3公里时，费
用显示为10元。随着行驶路程
变长，费用按照预定规律增加。
当费用超过起步价后，模块输
出p信号。
当车辆停止（即rst为“1”）
时，模块数据清零，车辆开始
运行，但还未开始计价（即
基于VHDL的出租车 计价器设计
Rental car fare register system design base on
VHDL
一、设计背景
? 出租汽车计价器是一种专用的计量仪器，它安装在出租 汽车上，能连续累加，并指示出行程中任一时刻乘客应 付费用的总数，其金额值是计程和计时时间的函数。
? 早期的计价器就是个里程表。 ? 第二代计价器实现了半机械半电子化，在计程的同时还
? EDA 技术作为一种现代电子系统开发方式,具有两 方面特点 1、修改软件程序即可改变硬件 2、速度快,可靠性高
三、出租车计费规则
? 车起步开始计费。首先显示起步价（本次设计起步 费为10.0元）,车在行驶3 km以内，只收起步价 10.0元。
? 车行驶超过3 km后,按每公里2元计费（在10.0元基 础上每行驶1 km车费加2.0元）,车费依次累加。
YES
车行暂停
里程计数
NO
里程显示
车费、里程清零
YES NO
车跑完成一次后
时间计费器计数 里程计费器计数
车费总计
车费显示
五、系统顶层原理图
六、模块介绍
1、模块lucheng
? 该模块输入路程脉冲（即clk1） ，
计算出相应的行驶路程数向后级
传输，同时把行驶路程折算成行 驶费用 。
由仿真结果知车速的快慢决定
程个位——路程十位——路程
百位+小数点——路程千位——
费用个位——费用十位+小数
点——费用百位——费用千
位——路程个位，如此循环往
复。由此可知路程可显示范围
为0-99.99公里，费用为0-
999.9元。
六、模块介绍
6、模块SE
? 这是一个8进制数生成器，该
模块利用模块工作用的32Hz脉 冲产生模块xuantong所需要的 选通地址信号。
? 其中a1、a2、a3、a4分别是路程的个、十、 由仿真结果可以看出每来一个
百、千位的数值输入口，b1、b2、b3、b4 分别是费用的个、十、百、千位的数值输 入口。c是选通地址码的输入口。
选通地址c，模块就把选到的那 一位十进制输入值向后输出，
同时在路程的百位和费用的十
位显示小数点。输出顺序为路
不折算成费用。随着行驶路程变 长，超出起步路程或价格后（即 p为“1”），车辆每暂停等待3分
钟，费用增加0.5元。当车辆停 止（即rst为“1”）时，模块数
据清零，车辆开始运行（即rst 为“0”，start为“0”）时，数据
清零。
六、模块介绍
3、模块zhongjia
? 此模块把行驶路程折算 的价格费用与等待时间 折算的费用相加，计算 出乘客应付的总价
由仿真结果可以看出此模 块为数显译码器，对输入 的0-9十进制数进行译码， 输出共阴数码管的显示吗。
六、模块介绍
8、模块miaocp
? 用来生成计时所需的秒脉冲，以 及模块zhongjia所需的工作脉冲
由仿真结果可以看出此模
32Hz。同时送到分频模块SE中， 块为分频器，当车辆运行
进行8分频，以作为选通脉冲， 时，对输入脉冲cp_32M进
rst为“0”，start为“0”）时，
预置初始值，起步价10元。
六、模块介绍
2、模块jijia
? 在出租车营运过程中，必然会 遇到等红灯、堵车等情况，当 车速低于一定值是，此模块开 始工作，把等候时间折算成费 用。
由仿真结果可知车辆启动后，有 秒脉冲clk2输入该模块。当行驶 路程小于3公里或计费不超过10 元时（即p为“0”），等待时间
由仿真结果可以看出 车辆启动后，每来一 个工作脉冲daclk，模 块就把记录的路程数 和费用数进行进制转 换，把初始的二进制 数转换成十进制数输 出。
六、模块介绍
5、模块xuantong
? 把已经折算成十进制的路程和费用数，按 一定的速度，按排列顺序每次向后级的数 码管传输一位。同时选择显示时小数点所 处的位置。
使得数码管显示能比较稳定的为 人眼所看到。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ? 设计采用的输入脉冲为32MHz。
行分频输出，其中sec是32 分频输出信号，cp_xuan为 10分频输出信号。
七、总体电路的结果验证
? 由仿真结果可以得出本设计功能都得以实现，当车辆开始营 运（rst为“0”，stard为“1”）时，对路程脉冲（clk1）进 行计数，同时把行驶的路程和暂停等候时间(由输入的32MHz 脉冲生成分频秒脉冲计来时)均折算成费用，通过选通模块 和译码模块把数据轮流传输到外接的显示设备（共阴数码管） 上。以方便乘客直观的知晓目前的行驶里程和相应的费用。
可完成计价的工作。 ? 大规模集成电路的发展产生了第三代计价器，也就是全
电子化的计价器，其功能在不断完善中。如：
(1)LED 显示功能，可同时显示各项营运数据，使乘客一目了 然；
(2)永久时钟功能； (3)存储功能，可存储多项营运数据，便于查询。
二、设计方案的选择 ——单片机与FPGA的设计比较
? 单片机的特点 1、品种齐全,型号多样 2、低电压和低功耗 3、成本低、易于控制 4、调试复杂，抗干扰能力差