基于VHDL的出租车计价系统设计

"EDA课程设计--出租车计价器.docx" 本设计主要关注的是基于EDA技术的出租车计价器系统，采用VHDL硬件描述语言进行设计，并利用QuartusⅡ软件进行仿真验证。计价器是出租车运营的核心设备，确保了收费的公平性和准确性。在快速发展的城市交通中，出租车计价器对于规范行业标准和服务质量有着重要作用。 设计的目标是创建一个具备基本功能的出租车计价器，其主要技术参数和设计要求如下： 1. 计费功能：计价器应以6元为起步价，行驶3公里后每公里计费1.6元。当费用达到或超过20元时，每公里额外收取50%的附加费。不计费的情况包括车辆停止和暂停。计价范围为0到999.9元，分辨率0.01元；计程范围0到99公里，分辨率0.01公里。 2. 数码管显示：能够动态显示行驶公里数和总费用，提供清晰的乘客信息反馈。 3. 汽车状态：模拟汽车的启动、停止、暂停和换挡等实际操作状态，以反映在计价上。 设计中，计价器的核心模块包括： - 计费模块：该模块基于等待时间和路程信息来计算费用。通过内部使能信号控制计费过程，确保计费的精确性。 - 路程和计费模块：这一模块是系统的核心，它不仅负责等待时间的计时，还负责计费和计程。它会产生等待3分钟的使能信号en1和行驶3公里后的使能信号en0。 - 计量控制模块：这一模块包含等待计时、计价、计程三大功能。等待计时在3分钟内不计费，超过3分钟后每分钟计费1元；3公里内按起步价计费，超出3公里则按每公里1.6元计费。计程功能可记录0到99公里的行驶距离，满量程后自动归零。 设计使用VHDL语言的优势在于，VHDL具有良好的稳定性和抗干扰能力，适合作为出租车计价器的控制核心。相比于传统的基于单片机的数模混合电路，FPGA（Field-Programmable Gate Array）提供了更高效灵活的解决方案。 在QuartusⅡ软件中，可以进行逻辑设计的仿真，确保设计的计价器电路系统能够正确执行所有预定功能，并满足设计的各项指标。通过仿真，可以验证计价器在各种情况下的表现，如不同行驶距离、等待时间以及费用变化等，以确保其在实际应用中的可靠性。 这个EDA课程设计项目旨在通过模拟出租车计价器的工作原理，让学生掌握VHDL编程和FPGA设计的基本技能，同时也展示了电子设计自动化在解决实际问题中的应用。通过这样的实践，学生可以更好地理解和运用硬件描述语言，为未来在集成电路设计领域的工作打下坚实基础。