基于vhdl语言的出租车计费系统设计

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1、基于VHDL语言的出租车计费系统设计

2、第1lunmableLogicUserSystems）是电子设计不可缺少的工具，他可以接受多种方式的输入：原理图输入、文本输入（硬件描述语言）、第三方EDA工具提供的接口等。MAX+PLUSⅡ的仿真器具有很强灵活性，可以控制对单器件或多器件的仿真。MAX+PLUSⅡ还提供了丰富的帮助库。本文采用VHDL语言来设计实现出租车计费系统，源程序经美国Altera公司的MAX+PLUSⅡ软件调试优化，下载到特定芯片（MAX系列的EPM7128SLC8415）后，可应用于实际的出租车计费系统中。2出租车计

3、费系统的设计2.1出租车计费器工作原理实际中出租车的计费工作原理一般分成3个阶段：（1）车起步开始计费。首先显示起步价（本次设计起步费为7.00元）,车在行驶3km以内，只收起步价7.00元。（2）车行驶超过3km后,按每公里2.2元计费（在7.00元基础上每行驶1km车费加2.2元）,车费依次累加。（3）行驶路程达到或超过9km后(车费达到20元)，每公里加收50%的车费,车费变成按每公里3.3元开始计费。车暂时停止（行驶中遇红灯或中途暂时停车）不计费，车费保持不变。若停止则车费清零，等待下一次计费的开始。2.2基本设计

4、思想（1）根据出租车计费原理，将出租车计费部分由5个计数器来完成分别为counterA，counterB，counterC，counterD，counterE。①计数器A完成车费百位。②计数器B完成车费十位和个位。③计数器C完成车费角和分。④计数器D完成计数到30（完成车费的起步价）。⑤计数器E完成模拟实现车行驶100m的功能。（2）行驶过程中车费附加50%的功能：由比较器实现。（3）车费的显示：由动态扫描电路来完成。用专用模块来实现，完成数据的输入即动态数据的显示。（4）通过分析可以设计出系统的顶层框图如图1所示：500)t

5、his.style.ouseg(this)">2.3具体模块划分并实现及部分程序计费器按里程收费,每100m开始一次计费.图2为原理结构图，各模块功能如下:（1）计数器A为十进制计数器，其结果为车费的百位，与5位数码管的最高位相连，计数时钟为进位脉冲。程序如下：500)this.style.ouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)">（2）计数器B为带预置的模100十进制计数器，预置数为出租车起步价，车费的十位和个位，与数码管的第2位和第3位相连。计数时钟为计数器C的进位脉冲信号。（3）计数

6、器C为可变步长的模100十进制计数器，带预置端，预置数为计数步长。计数器C主要用于累加，当车行驶达到100m时，计数器计数一次，计数步长为每100m的行车收费。进位脉冲信号送到计数器B的“CLK”端，控制计数器B的计数步调。（4）计数器D为带预置模的十进制加法计数器，预置数为车起步里程3km，计数脉冲为计数器E的进位信号。这样当计数器D计数达到30后，进位输出将为一个高电平，控制计数器A，B，C开始计数，这样就能实现超过3km后计费器再按每公里加收车费。500)this.style.ouseg(this)">（5）计数器E为带预置的

7、可变步长的模100计数器，预置端为车速(每秒)，如果预置端接入车速表，就可以实现计费了，这里用于模拟行车速度。例如：假设当计数器E计数到100则E的“CO”端输出一个高电平。此脉冲信号送给计数器D，使D完成车起步里程3km的功能。在以后的时间里E的“CO”端的脉冲信号送给计数器C，使其完成按每公里收取费用的功能。主要程序如下：500)this.style.ouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)">（6）与门为2个8输入的8与门，一端用于预置

8、，一端输入当前计费器收费情况，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，此时该与门输出一个片选信号送MUX。（7）MUX为16选8的2选1MUX，2个选择输入端分别为每100m收费和50%的每100m收费，片选信号由与门控制。（8）动态扫描电路将计数器A、B、C的计费状态用数码管显示出来，所连接的数码管共用一个数据端，由片选信号依次选择输出,轮流显示。2.4设计中需注意的问题(1)在一个进程中只允许一个信号上升沿作为触发条件。(2)信号值改变后，要经过一个小的延时才能生效，同一个信号不能在多个进程中

9、赋值（因多个信号源不能同时对同一个信号驱动）。(3)时序电路与组合电路最好不要在同一个进程以免浪费资源。(4)一个功能模块最好按上升沿信号分多个进程完成，各进程间用信号联系。(5)同一个信号在进程中的值改变后，要注