基于FPGA的出租车计费系统设计与实现

"这篇本科毕业论文探讨了基于FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）的出租车计费系统设计。作者为许娴，指导教师为査根龙，论文主要研究如何利用FPGA技术来改进传统的出租车计费器，以解决传统计费器升级复杂、成本高的问题。论文详细介绍了使用FPGA的优势，包括小型化、低功耗和高可靠性，以及其在开发周期、成本和适应小批量、多品种产品需求方面的优势。文中提到了Xilinx公司的FPGA器件，并使用VHDL语言进行模块描述，通过MAX+PlusⅡ软件进行仿真，最终在ALTERA公司的EP1K100Q208-3CN芯片上实现了系统的下载和调试。关键词包括：EDA（电子设计自动化）、FPGA、VHDL、MAX+PlusⅡ和出租车计费器。" 基于FPGA的出租车计费系统设计是一个将复杂计算任务硬件化的解决方案，旨在提高出租车计费的准确性和效率。FPGA是一种可重构的集成电路，允许设计者根据需求定制电路，无需物理修改硬件。在本文中，作者许娴讨论了如何利用FPGA技术来设计一个更高效、更可靠的计费系统。 传统的出租车计费器通常基于单片机，这类设备在更新和维护时往往较为繁琐，成本较高。FPGA的引入可以显著简化升级过程，因为它们的逻辑可以在运行时重新配置，降低了硬件更新的成本。此外，FPGA的低功耗特性使其适合用于车载系统，减少车辆的能源消耗。 论文中，作者采用了VHDL（Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language）进行设计描述，这是一种硬件描述语言，允许开发者像编写程序一样描述硬件行为。通过VHDL，许娴能够将计费逻辑分解为多个功能模块，便于设计和验证。 MAX+PlusⅡ是 Altera 公司的一款综合和仿真工具，用于FPGA设计的开发和测试。许娴使用该工具对各个模块和整个系统进行了功能仿真，确保设计的正确性。 最后，实际的硬件实现阶段，选择ALTERA的ACEX1K系列芯片EP1K100Q208-3CN，将其设计下载到芯片中，并进行了仿真调试。这一过程验证了基于FPGA的计费系统在实际环境中的可行性。 这篇论文展示了如何利用现代电子设计自动化工具和FPGA技术来优化出租车计费系统，提供了一个高效、灵活且易于维护的解决方案。这对于出租车行业的技术升级和乘客服务的提升具有积极意义。