基于fpga出租车计费系统的设计学士学位论文.doc

石家庄铁道大学四方学院毕业设计 基于FPGA出租车计费系统的设计 The Design of Taxi Meter Based on FPGA 毕业设计成绩单 学生姓名 学号班级 方0809-1 专业 电子信息工程 毕业设计题目 基于FPGA出租车计费系统的设计 指导教师姓名 指导教师职称 讲师 评 定 成 绩 指导教师 得分 评阅人 得分 答辩小组组长 得分 成绩： 院长(主任) 签字： 年 月 日 毕业论文任务书 题　目 基于FPGA出租车计费系统的设计 学生姓名 宋雨薇 学号班级 方0809-1 专业 电子信息工程 承担指导任务单位 电气工程系 导师 姓名 尚燕 导师 职称 讲师 主要内容 该项目主要由硬件电路设计和软件控制两部分组成。硬件部分主要完成出租车计费系统设计需要的FPGA芯片及外围显示和拨档开关控制电路设计。软件部分由主控器EP1C12控制完成，通过VHDL语言完成出租车计费系统的整个程序设计。 基本要求 1、车起步开始计费； 2、超过起步里程后，按规定的费用累加计费； 3、车暂停不计费或按折扣计费； 4、超过最大所规定里程后，可增加计费比例； 三、主要技术指标 1、完成主要功能。 2、原理图，波形图。 3、使用说明书撰写。 4、论文正文不少于1万字，查阅文献资料不少于10篇，其中外文文献2篇以上，翻译与课题有关的外文资料不少于3000汉字。 四、应收集的资料及参考文献 VHDL语言开发。 Quartus II开发工具。 关于cyclone系列相关FPGA开发文档。 EP1C12Q240C8芯片的使用手册和接口电路。 五、进度计划 第 1 周—第 2周 收集资料，完成开题报告 第 3 周—第 4周 需求分析，概要设计详细设计写论文 时间 年 月 日 毕业设计开题报告 题 目 基于FPGA出租车计费系统的设计 学生姓名 宋雨薇 学号班级 方0809-1 专业 电气工程系 一、研究背景 在我国社会经济发展的今天，随着城市化水平的提高和人民生活水平的改善，出租车的服务显得越来越重要它安装在出租车上，指示出载客路程数，以及乘客应付费用的总数出租车计价系统较多的是利用单片机进行控制，但较易被私自改装，且故障率相对较高，且不易升级；而FPGA具有高密度、可编程及有强大的软件支持等特点，所以设计的产品具有功能强、可靠性高、易于修改等特点。(FPGA)的出租车多功能计费器，采用硬件描述语言VHDL和逻辑综合为基础的自顶向下的电路设计方法，开发成本低，周期短，可靠性高，功能升级方便，满足了用户的要求。该系统在不改变硬件电路的前提下，具有可以重构系统的功能；采用完全相同电路结构，只要根据各地区的要求在VHDL程序中设置各参数，就可以适应各地区出租车不同计费标准的需要，还可以根据各地区需求增加其他功能。 二、国内外研究状况 我国在70年代开始出现出租车，但那时的计时系统大都是国外进口，不但不够准确，价格还十分昂贵。随着改革开放日益深入，出租车行业的发展势头已十分突出，国内各机械厂家纷纷推出国产计价器。出租车计价器的功能从刚开始的只显示路程，到能够自主计费，以及现在的能够打发票和语音提示、按时间自主变更单价等功能。在国外，现在各大中城市出租车行业都已普及自动计价器，所以计价器技术的发展已成定局，而部分小城市尚未普及，但随着城市建设日益加快，计价器的普及也是毫无疑问的。 从国内外的各种研究方法来看，实现出租车计费系统总共有三种方案。利用大规模的数字逻辑器件来实现，利用89C51实现，利用CPLD/FPGA来实现。二十世纪后半期，数字系统得到了飞速发展，同时为了提高系统的可靠性与通用性，微处理器和专业集成电路逐渐取代了通用全硬件电路。目前，业界大量可编程逻辑器件，尤其是现场可编程器件被大量地应用在集成电路的制作当中。 理想的可编程逻辑开发系统能符合大量的设计要求：它能支持不同结构的器件。在多种平台运行，提供易于使用的界面，并且有广泛的特征。可编程器件的逻辑功能描述一般分为原理图描述和硬件语言描述，原理图描述是一种直观简便的方法，它可以讲现有的小规模集成电路实现的功能直接用可编程器件来实现，而不必去将现有的电路用语言来描述，但电路图描述方法无法做到简练。而语言描述可以精确和简练地表示电路的逻辑功能，现在可编程器件的设计过程中广泛使用。常用的硬件描述语言有ABEL、VHDL语言等，其中VHDL语言是一种行为描述语言，其编程结构类似于计算机中的C语言，在描述复杂逻辑设计时，非常简洁，具有很强的逻辑描述和仿真能力，是未来硬件设计语言的主流。 三、研究方