出租車計(jì)費(fèi)器的EOA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘要：以現(xiàn)場可編程邏輯器件(FPGA)為設(shè)計(jì)載體，以硬件描述語言(VHDL)為主要表達(dá)方式，以QuartusⅡ開發(fā)軟件和GW48EDA開發(fā)系統(tǒng)為設(shè)計(jì)工具，給出了一種出租車計(jì)費(fèi)器的工作原理和軟硬件實(shí)現(xiàn)方法。同時(shí)對該出租車計(jì)費(fèi)器進(jìn)行時(shí)序仿真和硬件驗(yàn)證。
關(guān)鍵詞：出租車計(jì)費(fèi)器；FPGA；VHDL；QuartusⅡ

O 引言
隨著人民生活水平的提高。以車代步已成為很多人的出行方式；而在選擇交通工具時(shí)，很多人傾向于方便快捷的出租車?；贓DA技術(shù)設(shè)計(jì)的出租車計(jì)費(fèi)器，以其價(jià)格便宜、安全可靠、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，而受到人們的普遍關(guān)注。本文以現(xiàn)場可編程邏輯器件(FPGA)為設(shè)計(jì)載體，以硬件描述語言(VHDE)為主要表達(dá)方式，以QuartusⅡ開發(fā)軟件和GW48EDA開發(fā)系統(tǒng)為設(shè)計(jì)工具設(shè)計(jì)的出租車計(jì)費(fèi)器，能夠?qū)崿F(xiàn)起步定價(jià)、行駛計(jì)費(fèi)和等待計(jì)費(fèi)等功能，完全能夠滿足出租車計(jì)費(fèi)的要求。

l 出租車計(jì)費(fèi)器的主要功能
出租車計(jì)費(fèi)器能夠?qū)崿F(xiàn)的功能主要包括計(jì)費(fèi)和顯示兩項(xiàng)功能。
一般費(fèi)用的計(jì)算是按行駛的里程和等待時(shí)間收費(fèi)。設(shè)出租車的起價(jià)為7．00元，當(dāng)里程小于3km時(shí)，按起價(jià)計(jì)算費(fèi)用；當(dāng)里程大于等于3 km時(shí)按每公里2．5元計(jì)費(fèi)。等待累計(jì)時(shí)間大于等于4min時(shí)，按每分鐘1．8元計(jì)費(fèi)。所以，總費(fèi)用應(yīng)按下式計(jì)算：
總費(fèi)用=起始費(fèi)用+(里程-3 km)×里程單價(jià)+(等候時(shí)間-4 min)×等候單價(jià)
顯示功能的主要顯示行驅(qū)里程、等候時(shí)間和總費(fèi)用。其中顯示汽車行駛里程用兩位數(shù)字顯示，顯示方式為“××”，單位為km。計(jì)程范圍為0～99 km，計(jì)程分辨率為1 km；而顯示等候時(shí)間用兩位數(shù)字顯示分鐘，顯示方式為“XX”。計(jì)時(shí)范圍為0～59 min，計(jì)時(shí)分辨率為1 mi-n；最后顯示總費(fèi)用用四位數(shù)字顯示，顯示方式為“XXX．X”，單價(jià)為元。計(jì)價(jià)范圍為0～999．9元。計(jì)價(jià)分辨率為0．1元。

2 計(jì)費(fèi)器結(jié)構(gòu)和工作原理
2．1 出租車計(jì)費(fèi)器的整體結(jié)構(gòu)
出租車計(jì)費(fèi)器的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，它包括分頻器模塊、計(jì)量模塊、計(jì)價(jià)模塊和整數(shù)轉(zhuǎn)換BCD模塊等。

2．2 分頻模塊的設(shè)計(jì)
鑒于GW48EDA開發(fā)系統(tǒng)僅有兩個(gè)時(shí)鐘輸入端口，而系統(tǒng)需要三個(gè)時(shí)鐘，且各個(gè)時(shí)鐘信號的頻率不同，故需要對已有的時(shí)鐘信號進(jìn)行分頻操作。