基于FPGA的出租车计价系统设计

1、年月日第卷第期现代电子技术基于的出租车计价系统设计王翠（）盐城工学院实验教学部，江苏盐城摘要：设计出租车计价系统，运用自顶向下的设计思想，以芯片采用为设计核心，仿真软件，对设计电路的各模块及整个系统进行了该计价系统具有计时、计费、计程和动态显示的功仿真验证。结果表明，符合设计要求，修改可完成更多的出租车计价系统的扩展功能。能，语言源程序，关键词：出租车计价；自顶向下；）中图分类号：文献标识码：文章编号：（，），：，：；引言随着电子技术的发展，出租车计价器的设计也从传统的全部由机械元器件组成的机械式设计到半电子式（），即用电子线路代替部分机械器件的出租车计价器车暂时停车（如遇红绿灯或中途暂时，元

2、，停车）当等待时间超过按元，收费。实现显示功能能动态显示出租车行驶的里程，范围为（，考虑到出租车就在市区或近郊附近活动）同时显示等范围为显示总计价值，范围为待时间，计价分辨率为元，元。出租车计价系统的设计体系图为整个系统的顶层框图，根据层次化设计理，论将出租车自动计价系统自顶向下可分为分频模再从集成电路式到目前基于芯片为核心的系统利用用较少的的设计共经历了四个阶段，芯片，可以通过软件编程来外部硬件和适当的软件相互配合，完成更多的附加功能，设计比较灵活，并且还具有功耗小，体积小、低成本、安全可靠、使用方便等优点。因此，使用来设计出租车计价系统已受到人们的也能更好地发挥其优点。关注，本文以通过为设

3、计载体，语言编程，采用设计了一种能动态显示仿真软件，计费、计程的系统，具有一定的实际应用出租车计时、价值。出租车计价系统的设计要求实现计费功能车起步开始计费，首先显示起步价（本次设计为，行程在按起步价收费；当行驶超过元）以内，收稿日期：控制模块、计量模块、译码和动态扫描显示模块。块、图系统的顶层框图（）分频模块。通过分频产生不同频率的脉冲信号用来实现系统的计费，本次设计中通过对的输入脉冲进行得到次，次和次分频，分别用于和的三种频率，元，现代电子技术年第卷元和元的计费。）计量控制模块。计量控制模块是出租车自动（，计费器系统的主体部分该模块主要完成出租车的计，），四个子模块模块的内部结构如图所示。

4、，计价、计程功能。计时器的量程为满量程时、自动归零。计程器的量程为满量程自动归零。，行程在且等待累计时间在起步价费内，内，为元；等待累计时间超过外以元计费，按元计费。（）译码显示模块。该模块经过选数据选择、计时数据（器将计费数据（位码）位码）计程数据（动态显示输出。其中计费数据位码）；最大显示为计时数据最大显示为计元；程数据最大显示为。出租车计价系统的实现系统的顶层原理图如图所示，出租车计价器系统由主体电路模块和动态扫描显示部分（模计数器七选选择器模块、模块、段数码显示译码器生成动态扫描显示片模块、）组成。选信号的译码器模块图模块的内部结构图）的时钟模块是将输入端（），），分别得到信号进行分频

5、，（）的信号，用于计量时的元，元，元。为汽车的里程脉模块用来计时和计程，当以记录的冲信号，为高电平时，的脉冲个数作为行驶的公里里程数，是汽车计量开始信号，为等待信号。当是计量驱动信号，的脉冲到来，如果记录即行驶公里数）当行驶，的个数（超过记录，输出为。当为高电平时，当超过的脉冲个数，个脉冲为，时，输出为。仿真波形如图所示。图模块的仿真波形图模块主要根据和模块的的不同输出信号选择不同的输出频率供模块计图系统顶层原理图，。费，时时仿真图模块实际就是一个四位十进制加法器，形如图所示，在它根据不同的输入脉冲模块中，频率对脉冲个数进行计数。模块每计一次数，即实现超时时模块就实现次或次脉冲计数，的元超里程

6、时的，元的收费。系统各功能模块模块模块设计中，模块是系统中十分重要的模块，）、系统的输入信号为计价开始信号（、等待信号里程脉冲信号。系统的输出信、，号有总费用数百）拾）元）（，角）行驶距离信号为等待时间信号为，。模块的控制过程为：作为计费开始开关，当系统开始跟据输入情况计数，有乘为高电平时，客上车并开始行驶时，进行行驶里程计脉冲到来，数，这时的中途若停车等待，就需把应为，置为，同时进行等待计费，当乘客下车时，直为，接将系统停止工作。置为，模块又可分为）、）、（分频（计量（控制）和计费（图模块的仿真波形图对整个结果如图所示，由图模块进行仿真，当汽车行驶了中可知，为高电平时，计费即与，为，元，图中

7、当等待超过（）×元一致，价格按元仿真结果正确。时，计费，第期王翠：基于的出租车计价系统设计，等待时间为即（）（）×仿真结果正确。元，图主体模块的仿真波形图动态扫描显示部分（、此模块包含计数器、选选择器）七段数码显示译码器个子模块。输入信号计数器：为系统输入的。基准时钟，输出为模的二进制码图总体电路的仿真波形图结语通过仿真验证表明，本文所设计的出租车计价系统等待时间和计费数目等，符合能动态显示行驶的里程、预定的设计功能要求。但设计中对出租车里程计数精度不高，若要提高精度，需根据设计要求设置取样里程）在计量（模块的输入频率中要做相应的的脉冲，修改，当出租车计费标准发生变化时，也

8、可以通过修改另外，还可以扩展语音播报或源程序达到要求，此系统的设计体现了票据打印等附加功能，设计的自顶向下的设计思想，基于的设计灵活性高、功耗低、集成度高，具有广阔的市场前景。参考文献陈伟宏基于重庆的多功能出租车计价器设计的地址码模块是根据输入信号至分别对应了，八个四位码，为小数点指示信号，在计费的第二位数字上带有小数点，仿真波形如图所示。图模块的仿真波形图（）：工学院学报：自然科学版，潘松，黄继业北京：科学出版技术实用教程社，徐志军，徐光辉北京：电的开发与应用子工业出版社，任爱锋，初秀琴基于西安：的嵌入式系统设计西安电子科技大学出版社，王诚，吴继华基础篇）北设计（人民邮电出版社，京：阎石数字电子技术基础北京：高等教育出版版社，雷伏容电路设计北京：清华大学出版社，王振红北京：数字电路设计与应用实践教程机械工业出版社，刘昌华数字逻辑北京：国防工业出设计与实践版社，蔡明生电子设计北京：高等教育出版社，将输入信号转数码显示译码模块，换为即高电平，七段译码输出（，仿真波形图如图所示。有效）对应为，图模块的仿真波形图由于采用动态扫描，主要是根据人视觉暂留现象，一般影像在人眼中保留左