基于CPLD/FPGA的出租车计费系统设计

"基于CPLD/FPGA的出租车计费器设计" 基于CPLD/FPGA的出租车计费器是利用现代电子设计自动化（EDA）技术，特别是可编程逻辑器件的优势，构建的一种高效、灵活且成本效益高的电子系统。CPLD（复杂可编程逻辑器件）和FPGA（现场可编程门阵列）是这种技术的核心，它们允许设计者根据需求定制电路，缩短开发周期，提高系统的可靠性和知识产权保护。 本文中，设计者采用了Altera公司的EPM7128SLC84-15作为核心控制器，这是一个CPLD芯片，用于处理出租车计费的各种逻辑运算和控制任务。该计费器系统由多个关键部分组成： 1. **车型调整模块**：由于不同出租车的车轮直径不同，此模块通过DIP开关设置来适应不同车型。系统根据设定的分频系数（例如61、59、57、55），确保每100米行程产生一个脉冲，以保持计程的准确性。 2. **计程模块**：包括A计数器，它接收车轮传感器的脉冲信号并计数。每转一圈车轮发送一个脉冲，根据车型设置进行修正。B计数器则对这些脉冲进行累加，以计算实际行驶的公里数，并通过译码器动态扫描模块输出BCD码。 3. **计费模块**：C计数器在此阶段发挥作用，根据预设的步长（即单价）进行累加计数，通常每500米计费一次。此外，它还支持起步价和超价加费的设定，这些功能可以通过“设置3”进行调整。 4. **译码/动态扫描模块**：将计算的公里数和费用转换为数字信号，然后利用动态扫描技术驱动LED数码管显示。显示内容包括三位整数和一位小数的公里数和计费金额。 5. **数码管显示模块**：四组LED数码管分别显示公里数和费用，提供清晰直观的读数。 设计过程中，所有功能模块都使用硬件描述语言VHDL进行编写，然后在顶层原理图中将它们集成在一起。这种模块化设计方法使得代码可重用，易于调试和维护。 总结来说，基于CPLD/FPGA的出租车计费器利用了现代电子技术的先进性，实现了高度定制化和灵活性，确保了计费的精确性，同时降低了开发成本。其设计过程展示了EDA技术在解决实际问题中的应用，以及VHDL编程在实现复杂逻辑功能方面的强大能力。