基于fpga的出租车计费系统软件设计

1. 系统概述

本文介绍的基于FPGA的出租车计费系统采用硬件加速的方式实现计费功能，主要包括以下模块：

- 输入模块：包括GPS模块和计价器模块，分别用于获取出租车的位置信息和计费信息。
- 数据处理模块：包括时钟模块、状态机模块和计费算法模块，用于对输入的数据进行处理和计算。
- 输出模块：包括显示屏模块和打印机模块，用于显示计费信息和输出发票。

2. 系统设计

2.1 输入模块

GPS模块采用串口通信的方式与FPGA相连，通过解析NMEA协议获取出租车的位置信息。计价器模块通过GPIO口与FPGA相连，获取计费信息。

2.2 数据处理模块

时钟模块：通过FPGA内部的PLL模块生成系统时钟，确保系统稳定运行。状态机模块：设计有限状态机实现计费状态的转移，包括等待乘客、计费中、等待付款和空车状态。计费算法模块：采用距离和时间双重计费算法，根据车速和里程数计算费用。

2.3 输出模块

显示屏模块：采用LCD模块显示计费信息和操作提示。打印机模块：通过串口通信与FPGA相连，将计费信息输出到发票上。

3. 系统实现

本系统采用Verilog HDL语言进行设计和实现，通过Quartus II软件进行编译和仿真。

4. 总结

本文介绍的基于FPGA的出租车计费系统采用硬件加速的方式实现计费功能，具有计算速度快、可靠性高、易于维护等优点。在实现过程中需要注意时序约束和模块之间的接口设计，确保系统稳定运行。