出租车计费系统行程计费模块设计解析

"行程计费模块设计-出租车计费系统" 出租车计费系统是一个关键的公共服务设施，它确保了乘客能够准确地支付乘车费用。在本文中，我们将深入探讨行程计费模块的设计，这是出租车计费系统的核心部分。设计者刘朋、张马龙和王俊伟采用FPGA技术，利用Altera的Cyclone II系列芯片EPC2C35F672C6来实现这一创新设计。 首先，系统依赖于一个基准时钟clk，这是一个1KHz的方波信号，由分频模块产生。这个时钟提供了所有控制信号的时间基准，并通过进一步分频为1HZ，用于计费活动的时间参考。当接收到发车信号start（负脉冲）时，系统进行复位并开始计时，此时计费输出为起步价10元。 在行驶过程中，中途停止信号pause的低电平状态表示出租车正在运行，此时系统会根据行驶的公里数计算费用。一旦行程超过3公里，每增加一公里费用为1.6元，并累加到总费用上。如果pause信号变为高电平，即出租车暂停服务，计费会暂停，系统进入等待计费模块。 行程结束信号stop是高电平时，表明行程结束，系统将停止计费，保持当前的里程、等待时间和总费用不变。这样的设计确保了费用的准确性，避免了在服务结束后的任何修改。 系统设计还包括其他几个关键模块，如分频模块，它用于产生所需的时钟频率；等待计费模块，用于在车辆等待时计算额外的费用；以及编码译码模块，负责处理各种输入和输出信号的转换。程序设计和硬件电路设计是系统实现的关键步骤，通过Quartus II软件和Verilog HDL语言进行电路设计、仿真和验证，以确保系统的可靠性和效率。 传统的出租车计费器通常基于单片机，虽然成本较低且易于制造，但存在更新慢、计费方式不灵活等问题。相比之下，基于FPGA的计费器提供了更高的灵活性，能够快速适应新的计费规则和需求，且随着FPGA技术的发展，成本也在逐渐降低。 出租车计费系统的设计涉及了电子科学与技术的多个领域，包括数字逻辑设计、嵌入式系统和实时计算。通过这样的设计，可以构建一个更加先进、灵活且可靠的计费解决方案，满足现代城市交通的需求。