出租車(chē)計費器的EOA設計與實(shí)現
摘要:以現場(chǎng)可編程邏輯器件(FPGA)為設計載體,以硬件描述語(yǔ)言(VHDL)為主要表達方式,以QuartusⅡ開(kāi)發(fā)軟件和GW48EDA開(kāi)發(fā)系統為設計工具,給出了一種出租車(chē)計費器的工作原理和軟硬件實(shí)現方法。同時(shí)對該出租車(chē)計費器進(jìn)行時(shí)序仿真和硬件驗證。
關(guān)鍵詞:出租車(chē)計費器;FPGA;VHDL;QuartusⅡ
O 引言
隨著(zhù)人民生活水平的提高。以車(chē)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(chē)?;贓DA技術(shù)設計的出租車(chē)計費器,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。本文以現場(chǎng)可編程邏輯器件(FPGA)為設計載體,以硬件描述語(yǔ)言(VHDE)為主要表達方式,以QuartusⅡ開(kāi)發(fā)軟件和GW48EDA開(kāi)發(fā)系統為設計工具設計的出租車(chē)計費器,能夠實(shí)現起步定價(jià)、行駛計費和等待計費等功能,完全能夠滿(mǎn)足出租車(chē)計費的要求。
l 出租車(chē)計費器的主要功能
出租車(chē)計費器能夠實(shí)現的功能主要包括計費和顯示兩項功能。
一般費用的計算是按行駛的里程和等待時(shí)間收費。設出租車(chē)的起價(jià)為7.00元,當里程小于3km時(shí),按起價(jià)計算費用;當里程大于等于3 km時(shí)按每公里2.5元計費。等待累計時(shí)間大于等于4min時(shí),按每分鐘1.8元計費。所以,總費用應按下式計算:
總費用=起始費用+(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里程、等候時(shí)間和總費用。其中顯示汽車(chē)行駛里程用兩位數字顯示,顯示方式為“××”,單位為km。計程范圍為0~99 km,計程分辨率為1 km;而顯示等候時(shí)間用兩位數字顯示分鐘,顯示方式為“XX”。計時(shí)范圍為0~59 min,計時(shí)分辨率為1 mi-n;最后顯示總費用用四位數字顯示,顯示方式為“XXX.X”,單價(jià)為元。計價(jià)范圍為0~999.9元。計價(jià)分辨率為0.1元。
2 計費器結構和工作原理
2.1 出租車(chē)計費器的整體結構
出租車(chē)計費器的整體結構如圖1所示,它包括分頻器模塊、計量模塊、計價(jià)模塊和整數轉換BCD模塊等。
2.2 分頻模塊的設計
鑒于GW48EDA開(kāi)發(fā)系統僅有兩個(gè)時(shí)鐘輸入端口,而系統需要三個(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。
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