基于CPLD/FPGA的出租车计费器系统设计与实现

本文主要探讨了基于CPLD (Complex Programmable Logic Device) 和 FPGA (Field-Programmable Gate Array) 技术的出租车计费器系统的具体设计实现。作者以Altera公司的EP1K30TC144-3 CPLD作为核心控制器，构建了一个集计费、模拟输入、数据处理和显示于一体的出租车计费解决方案。 首先，引言部分阐述了随着EDA (Electronic Design Automation) 技术的进步，大规模可编程逻辑器件的应用使得电子系统设计更加高效和灵活。CPLD/FPGA的优势在于它们的成本效益高、设计周期短且易于修改功能，这对于出租车计费器这类需要频繁调整计费规则的系统尤其重要。 系统总体结构部分详细描述了整个计费器的构成，包括信号输入模块、数据转换模块、动态扫描模块和数码管显示模块。信号输入模块负责处理车轮传感器产生的脉冲信号，通过计数实现计费，并通过高低脉冲模拟车辆的不同状态（如启动、停止、暂停、加速）。数据转换模块将里程和费用转换为4位十进制表示，以便于后续处理和显示。动态扫描模块则负责将这些数字数据译码后通过动态扫描技术驱动数码管显示，包括公里数和计费金额，通常以两位整数和两位小数的形式呈现。 接下来，单元模块设计深入探讨了各个组件的功能和实现细节。例如，信号输入模块不仅要执行基本的计数功能，还要模拟实际操作中的开关动作。此外，文中还提到了VHDL（Vocabulary for Hardware Description Language）的可能使用，这是一种用于描述硬件行为的高级语言，它在FPGA和CPLD的设计过程中扮演着关键角色。 文章最后总结了出租车计费器系统的整体设计，强调了FPGA的灵活性和CPLD的实用性，以及使用的关键技术如MUXPLUSII（多路复用器）在数字系统设计中的应用。关键词包括FPGA、VHDL、出租车计费器和数字系统设计，这表明本文不仅局限于硬件实现，还涵盖了软件编程和系统集成的相关知识。 本文提供了一种基于CPLD/FPGA的出租车计费器系统的设计思路和技术实现，展示了如何利用现代电子设计技术来构建高效、灵活且易维护的计费设备。