基于cpld／fpga的出租车计费器的开题报告

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1、江西师范大学本科生毕业设计开题报告学生姓名：韦东彤学号：0708060105学院、系：物理与通信电子学院专业：电子信息工程论文题目：基于CPLD／FPGA的出租车计费器指导老师：曾高荣2010年11月6号-5-毕业设计开题报告1、课题研究的背景随着中国城市化进程的快速发展，人们出行的选择也会也来越多样化，但是租出车作为一种重要的交通工具，也越来越多的被人所选用。虽然在大中城市，租出车已经相当普及，但是在一些小的城市，租出车行业也因为城市化进程的加快而快速发展。当然，租出车的计费器也由当初的只能显示路程的计费方式变成现在的，能够自主计费以及打印发票和语音提示。根据租出车行业的需求，国内各机

2、械厂家纷纷推出国产计价器，传统的出租车计费器由于发展使用了十几年，在稳定性、成本、以及使用习惯上都具有一些优势。如89S51单片机实现汽车计费器的设计，大部分的功能可以用单片机来实现。但是单片机程序是不通用的，不同的芯片有不同的指令集，因此设计研发比较困难，周期长。如果系统设计的不好，则系统不是很稳定，而且灵活度不够，不易实现功能复杂的设计。随着中国经济的发展，许多因素主导了出租车行业成本的波动。而传统的用89S51为基础设计出来的租出车计费系统已经很难满足现在的需要，而FPGA等数字可编程器件的出现彻底解决了这些问题，FPGA不同逻辑可以并行执行,可以同时处理不同任务,这就导致了FPG

3、A工作更有效率，同时可以根据不同的需要来设计不同模块，能够很快的实现其需要的功能。正因为在租出车需求不断增大的情况下，未来汽车计费器的市场还是相当有潜力，通过FPGA设计出各种租出车的计费需求，能满足当地租出车的计费需要的系统是十分有必要的，而且这个课题还能有效解决传统计费器系统上的一些不足，以实现更好的计费功能。2、该课题他人研究的现状该课题已经是一个相对成熟的课题，此前有过很多人在此方面针对租出车计费器系统做过不同的设计，通过不同的方式，包括用单片机，用ARM,和可编程逻辑器件来设计实现完成过这一课题。而此次选做的毕业课题是“基于CPLD/FPGA的租出车计费器”，利用现在已经很成熟

4、的可编程逻辑器件来实现这一计费系统，相对用51单片而言，会比较简单，这也同样体现出EDA技术上的优势。其最突出的地方表现在最具先打电子设计技术特征的功能是日益强大的逻辑设计仿真测试技术。同时能将所有设计环节纳入统一的自顶向下的设计方案中。基于EDA技术上的种种优势，他人在做有关此课题时，首先选用的方案是基于EDA技术的CPLD或者FPGA。查找过的文献资料有：[1]马鸿文.新一代出租车计价器微机设计系统.中国矿业大学信电学院电子科学系　[2]张亦华，严明著.数字电路EDA入门——VHDL程序实例集北京邮电大学出版社2003[3]王开军,姜宇柏等编著.面向CPLD/FPGA的VHDL设计北

5、京-机械工业出版社2007[4]潘松，黄继业编著.EDA技术实用教程（第三版）科学及出版社2006[5]李东生编著.EDA仿真与虚拟仪器技术北京-高等教育出版社2004[6]吴海青，赵明忠.一种基于VHDL语言的出租车计费器的研究，电子技术应用，2006[7]张立，张光新，柴磊，周泽魁.FPGA在多功能计费器系统中的应用，浙江大学控制科学与工程学系-5-毕业设计开题报告[8]章彬宏主编.EDA应用技术北京-北京理工大学出版社2007[9]叶建波,余志强编著.EDA技术Protel99SE&EWB5.0北京-清华大学出版社20051、该课题研究的目标本设计要求设计一个基于CPLD/FBGA

6、的出租车计费器，其具体要求如下：1、能够实现计费功能费用是按行驶的里程进行计算的，设出租车的起价是7.0元，当里程小于3km时，按起步价计算费用，当里程大于3km时，每km1.0元计费（在7.0元基础上每行驶1km车费加1.0元），车费依次累加，所以总费用按下式计算。总费用=起价费用+（里程-3km）*里程单价2、能够实现显示的功能1)显示汽车行驶的里程，用4位数字显示，显示的方式为“XXX.X”.单位为km。计程范围为0~999.9km。2)显示总费用：用4位数字显示，显示的方式为“XXX.X”.单位为元。计价范围为0~999.9元。4、该课题研究的一些方法这个课题可以有两种解决的方案

7、，一个是基于单片机，另一个是基于FPGA。对于单片机方案的计费系统是相对传统的计费方式，目前市场上使用的出租车计费器主要采用的都是利用89C51单片机实现的计费器设计，显示方式上主要采用的是固定显示内容的LED显示。但是在前面已有提到，传统的租出车的计费方式的不足，使得产品在显示或者升级方面都不是很理想，更新的周期长。而又因为中国经济的快速发展，传统租出车的计费方式因为更新需要周期长，很难跟上租出车计费发展的需求。随着FPGA等数字