毕业设计：基于FPGA的电话计费器设计（定稿）.doc

南京邮电大学通达学院 毕 业 设 计（论 文） 题 目： 基于FPGA的电话计费器设计 专 业： 信息工程 学生姓名： 张春燕 班级学号： 指导教师： 王红玉 指导单位： 南京邮电大学通达学院 日期：2009年 11月 26日至 2010年6月 12日 摘 要 本课程设计制作了一个基于FPGA的卡式电话计费器，系统采用VerilogHDL 硬件语言并在Quartus II平台上进行仿真。论文简单介绍了设计方法, 并给出了设计框图和详细设计过程,包括三个模块: 控制与计费模块、显示模块和报警模块。本计费器特点是低成本，可配置性好，可适应各种不同的费率要求，计费器自动识别所拨号码，实现自动计费。ABSTRACT A telephone card account device based on FPGA was designed, which was developed on Quartus II with VerilogHDL language. A briefly method was introduced, as well as, the block diagram and detailed design process were offered in this paper. Three modules, control and billing module, display module and alarm module were included. Low price, good configurability and can be adapted to many different frequencies are characteristics of this device. Number automatic identification and automatic billing can also be implemented. Keyword：telephone card account; FPGA; Verilog HDL; Quartus II 目 录 第一章 绪论 1 1.1课题背景 1 1.1.1我国公用电话的发展历程 1 1.1.2公用电话的要求 2 1.2课题研究内容 3 第二章 FPGA简介 4 2.1 FPGA概述 4 2.2 FPGA的基本结构 4 2.3 FPGA的特点 4 2.4 FPGA的配置模式 5 2.5 FPGA的优点 6 2.6 FPGA的应用 6 2.6.1电路设计中FPGA的应用 6 2.6.2产品设计中FPGA的应用 6 2.6.3系统设计中FPGA的应用 7 第三章 总体设计方案 8 3.1电话计费系统设计要求 8 3.1系统组成框图 8 第四章 单元设计 11 4.1 Quartus II简介 11 4.1.1 Quartus II特点 11 4.1.2 Quartus II 设计流程 11 4.2 Verilog HDL语言 12 4.2.1 Verilog HDL 的发展和应用情况简介 12 4.2.2 基本结构 13 4.2.3设计流程 13 4.2.3 Verilog 的三种不同建模方式 14 4.3 电路设计 15 4.3.1 电话计费控制设计 15 4.3.2 显示设计 17 4.3.3 报警设计 18 4.3.4功能电路图 19 第五章 仿真结果 21 5.1 系统仿真 21 5.1.1 市话仿真 22 5.1.2 长话仿真 24 5.1.3 特殊电话仿真 26 结束语 28 致 谢 29 参考文献 30 附录A 31  第一章 绪论 1.1课题背景 在商品经济的大潮中, 人们对电话的需求日益增长, 大力发展公用电话, 以满足流动人员办理业务、BP 机用户回电话的需要. 在公用电话业务发展中, 由于诸多原因, 计费不准现象困扰着公话管理人员,同时由于公用电话业主人员的社会背景复杂, 管理也较混乱, 多收、错收、乱收费的现象时有发生, 严重影响了电信局在用户中的形象。 1.1.1我国公用电话的发展历程 随着我国电信事业的高速发展，我国的公用电话业务量也迅速增加。在技术上，近十年里，我国公用电话经历了电话计费器、投币电话、磁卡电话、IC 卡电话以及智能公话等多种形态，基本实现了从有人值守到无人值守方式的过渡。电话计费器是一种用于有人值守的