基于CPLD／FPGA的出租車計(jì)費(fèi)器

摘要：介紹了出租車計(jì)費(fèi)器系統(tǒng)的組成及工作原理，簡(jiǎn)述了在EDA平臺(tái)上用單片CPLD器件構(gòu)成該數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。論述了車型調(diào)整模塊、計(jì)程模塊、計(jì)費(fèi)模塊、譯碼動(dòng)態(tài)掃描模塊等的設(shè)計(jì)方法與技巧。

隨著EDA技術(shù)的高速發(fā)展，電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)和工具發(fā)生了深刻的變化，大規(guī)�？删幊踢壿嬈骷﨏PLD／FPGA的出現(xiàn)，給設(shè)計(jì)人員帶來(lái)了諸多方便。利用它進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，不僅成本低、周期短、可靠性高，而且具有完全的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。本文介紹了一個(gè)以Altera公司可編程邏輯芯片EPM7128SLC84-15為控制核心、附加一定外圍電路組成的出租車計(jì)費(fèi)器系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)組成

基于CPLD／FPGA的出租車計(jì)費(fèi)器的組成如圖1所示。各部分主要功能如下：(1)A計(jì)數(shù)器對(duì)車輪傳感器送來(lái)的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)(每轉(zhuǎn)一圈送一個(gè)脈沖)。不同車型的車輪直徑可能不一樣，通過(guò)“設(shè)置1”對(duì)車型做出選擇，以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同車輪直徑的車進(jìn)行調(diào)整。(2)B計(jì)數(shù)器對(duì)百米脈沖進(jìn)行累加，并輸出實(shí)際公里數(shù)的BCD碼給譯碼動(dòng)態(tài)掃描模塊。每計(jì)滿500送出一個(gè)脈沖給C計(jì)數(shù)器。“設(shè)置2”實(shí)現(xiàn)起步公里數(shù)預(yù)制。(3)C計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)步長(zhǎng)可變(即單價(jià)可調(diào))的累加計(jì)數(shù)，每500米計(jì)費(fèi)一次�！霸O(shè)置3”用來(lái)完成超價(jià)加費(fèi)、起步價(jià)預(yù)制等。(4)譯碼／動(dòng)態(tài)掃描將路程與費(fèi)用的數(shù)值譯碼后用動(dòng)態(tài)掃描的方式驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。(5)數(shù)碼管顯示將公里數(shù)和計(jì)費(fèi)金額均用四位LED數(shù)碼管顯示(三位整數(shù)，1位小數(shù))。

2 功能模塊設(shè)計(jì)

出租車計(jì)費(fèi)器由車型調(diào)整模塊、計(jì)程模塊、計(jì)費(fèi)模塊、譯碼動(dòng)態(tài)及掃描等模塊組成，整個(gè)系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，首先用VHDL編寫(xiě)功能模塊，然后用頂層原理圖將各功能模塊連接起來(lái)。

2．1 車型調(diào)整模塊

出租車車型并非單一，各個(gè)車型的輪胎直徑亦有所不同。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)行出租車輪胎直徑大致有四種，直徑分別為520mm、540mm、560mm和580mm。若要使不同車型的出租車每行駛一百米均送出一個(gè)脈沖，可通過(guò)設(shè)置“可預(yù)制分頻器”的系數(shù)來(lái)完成。根據(jù)上述車輪直徑計(jì)算出的分頻系數(shù)分別為61、59、57和55。預(yù)制數(shù)據(jù)受兩個(gè)車型設(shè)置開(kāi)關(guān)控制，DIP開(kāi)關(guān)狀態(tài)與車輪直徑對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示(表中“1”為高電平，“0”為低電平)。

表1 車型設(shè)置

車輪直徑（mm）520540560580DIP開(kāi)關(guān)（兩位）00011011

在參數(shù)預(yù)制中，使用With_Select語(yǔ)句(查表法)做分頻選擇：

with cartype select

typecounter

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