FPGA出租车计费系统：等待计费与分频模块详解

出租车计费系统是一个关键的IT应用领域，尤其在电子科学与技术专业的课程设计中占有重要地位。本文主要探讨了等待时间计数与计费模块的设计细节，该模块是整个系统中的一个核心组件。 模块`wt_counter`的功能包括计数付费时间和暂停计费。它接受输入信号`clk`（时钟）、`start`（启动计时）、`stop`（停止计时）、`pause`（暂停计时），并输出付费金额`pay`（16位宽）和等待时间`wt`（8位宽）。该模块内部使用寄存器`pay`和`wt`存储计数值，并通过`t_cnt`和`cnt`这两个变量进行计时操作。每当时钟信号`clk`上升沿到来时，模块会根据输入信号更新计费信息。 设计者刘朋和张马龙等同学针对传统出租车计费器的局限性，选择使用可编程门阵列FPGA（如Altera Cyclone II系列的EPC2C35F672C6）作为平台，利用Quartus II软件环境和Verilog HDL语言进行设计，这不仅降低了成本，还提高了计费系统的灵活性和性能。他们关注到系统设计的多个关键环节： 1. **系统总体设计思想**：着重于利用FPGA的并行处理能力，提高计费计算的效率，同时兼顾成本和易用性。 2. **分频模块设计**：确保计时精确度，可能涉及到频率变换或时钟管理。 3. **行程计费模块设计**：根据行驶距离计算费用，这部分可能涉及距离传感器的数据处理。 4. **等待计费模块设计**：记录乘客等待的时间，这部分即文中提到的`wt_counter`模块。 5. **编码译码模块设计**：处理输入输出的数字信号转换，可能包括车辆识别码（如车牌号码）的读取和编码。 6. **系统程序设计**：编写控制逻辑和算法，实现模块间的协同工作。 7. **硬件电路设计**：将Verilog HDL代码转化为实际的物理电路，包括电源管理、接口电路等。 8. **实物照片图**：展示了设计成果的物理实现，包括电路板布局和接线图。 通过这个模块的设计，出租车计费系统能够提供更准确、灵活的计费服务，提升了用户体验和行业的竞争力。随着技术的发展，这种基于FPGA的出租车计费系统设计方法将在未来继续得到优化和改进。