基于fpga的出租车计费系统设计

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1、天津理工大学2012届本科毕业设计说明书基于FPGA的出租车计费系统设计摘要随着EDA技术的高速发展，电子系统的设计技术和工具发生了深刻的变化，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。本文介绍了一种基于FPGA出租车计费系统的设计方法，主要阐述如何使用新兴的EDA器件取代传统的电子设计方法，利用FPGA的可编程性，简洁而又多变的设计方法，缩短了研发周期，同时使出租车计费器的体积更小功能更强大。本设计不仅实现了出租

2、车计费器所需的一些基本功能，同时考虑到出租车行业的一些特殊性，更注重了把一些新的思路加入到设计中。主要包括采用了FPGA芯片，使用VHDL语言进行编程，使其具有了更强的移植性，更加利于产品升级。关键字：出租车计费器，FPGA，QuartusII，VHDL语言44天津理工大学2012届本科毕业设计说明书BasedonFPGAtaxibillingsystemdesignABSTRACTWiththerapiddevelopmentofEDAtechnology,electronicsystemdesigntechniq

3、uesandtoolshavebeenprofoundchangesinlarge-scaleprogrammablelogicdeviceCPLD/FPGAemergenceofdesignerstobringalotofconvenience.Useitforproductdevelopment,notonlylowcost,shortcycle,highreliabilityandfullintellectualpropertyrights.Thisarticlepresentsamethodofhowtous

4、eFPGAtodesignataximeter,andhowtoreplacetraditionalelectricaldesignwithburgeoningEDAparts.ThedevelopperiodcanbeshortbecauseoftheprogrammableFPGAandthedesignmethodwhichissimpleandvariable.Itcanalsomakethetaxicountmetersmallerandmorefunctional.Besidesthebasicfunct

5、ionsoftaxicountmeter,somenewideasareaddedconcerningabouttheparticularityofthiscalling.ItbecomesmoretransplantableandeasiertoupgradebyusingoftheFPGAandprogrammingwithVHDLlanguage.KeyWords:Taximeter，FPGA，QuartusII，VHDL44天津理工大学2012届本科毕业设计说明书目录第一章引言51.1课题研究背景及目的51.

6、2国内外研究状况51.3课题主要安排及研究内容6第二章系统的设计方案72.1方案论证72.1.1传统出租车计费器缺陷72.1.2解决方案72.2FPGA简介72.3硬件描述语言VHDL简介82.4设计原理92.4.1系统的计费方式92.4.2总体框架设计102.5本章小结11第三章系统功能模块及电路设计113.1各个功能模块设计113.1.1车型调换模块113.1.2速度模块113.1.3计时模块133.1.4计程模块143.1.5计费模块143.1.6显示模块153.1.7去除按键抖动模块163.2整体电路设计17

7、3.2.1出租车计费器的内部电路173.2.2电源电路173.2.3启动/停止按键电路173.2.4自动清零部分183.3本章小结18第四章系统仿真及验证194.1QuartusII简介194.2车型调换模块仿真204.3速度模块仿真214.4计时模块仿真224.5计程模块仿真234.6计费模块仿真2444天津理工大学2012届本科毕业设计说明书4.7显示模块仿真254.7.1矢量到BCD码的转换模块254.7.2BCD码到7段显示译码模块264.8顶层模块仿真274.9本章小结28第五章总结及展望29参考文献30附

8、录31致谢4444天津理工大学2012届本科毕业设计说明书第一章引言1.1课题研究背景及目的随着中国城市化进程的快速发展，人们出行选择的交通工具也越来越多样化，出租车作为一种重要的交通工具，也越来越多的被人们所选用。虽然在一些大城市出租车已相当普及，但是在一些小城市，出租车行业也因为城市化进程的加快而快速发展。出租车行业在我国是八十年兴起的一项