基于CPLD的出租车计价器设计
资料包括： 论文(44页14240字) 源码 图纸
说明：
摘 要：本文论述了一种基于CPLD的出租车计价系统的设计。该计价器通过数码管和按键可以显示时间、单价、起步价、里程数，并用扫描电路显示所走路程需要的费用。本论文主要工作是软件设计，它主要包括四个子模块：按键模块，控制模块，译码模块和显示模块。设计时采用VHDL硬件描述语言，通过软件Quartus II对本设计进行设计，下载到芯片EPM7128SLC84－l5中，从而实现计价器的计费功能。
关键词：CPLD 出租车计价器 VHDL QuartusII
Abstract: This article designs a taximeter system of taxi based on the CPLD. Through the digital tube and key-press, this taximeter can display time, starting price and kilometer, and scanning circuit shows the need of the cost of travel. The software design, which includes four modules: key module, control module, decoding module and display module, is the main task of this paper. By the hardware description language of VHDL and Altera''s Quartus II software, the program is designed and then downloaded to the chip EPM7128SLC84-l5 to achieve taximeter function.
Key words: CPLD; Taximeter; VHDL; Quartus II
1 绪论
1.1 出租车计价器的发展概况
出租车行业在我国是八十年代初兴起的一项新兴行业，随着我国国民经济的高速发展，出租汽车已成为城市公共交通的重要组成部分。多年来国内普遍使用的计价器只具备单一的计量功能。目前全世界的计价器中有90%为台湾所生产。现今我国生产计价器的企业有上百家，主要是集中在北京，上海，沈阳和广州等地。
我国第一家生产计价器的是重庆市起重机厂，最早的计价器全部采用机械齿轮构，只能完成简单的计程功能，可以说，早期的计价器就是个里程表。随着科学技术的发展，产生了第二代计价器。它采用了手摇计算机与机械结构相结合的方式，实现了半机械半电子化。此时它在计程的同时还可完成计价的工作。大规模集成电路的发展又产生了第三代计价器，也就是全电子化的计价器。它的功能也在不断完善。出租汽车计价器是一种专用的计量仪器，它安装在出租汽车上，能连续累加，并指示出行程中任一时刻乘客应付费用的总数，其金额值是计程和计时时间的函数。出租车计价器在最初使用时具备的主要功能是根据行驶里程计价，要求精度高，可靠性好。随着电子技术的发展以及对计价器的不断改进和完善，便产生了诸多的附加功能。例如：(1)LED显示功能，数码管的使用让计价器实现多屏显示的功能，可同时显示各项营运数据，使乘客一目了然；(2)永久时钟功能，在非营运状态下，日历时钟芯片的使用使计价器可以显示永久时钟；(3)存储功能，可存储多项营运数据，便于查询。新型数据存储器的应用使得计价器的营运数据在掉电情况下还可以保存10年。
1 绪论1
1.1 出租车计价器的发展概况1
1.2 出租车行业的管理现状1
2 出租车计价器系统硬件结构2
2.1 硬件系统概述2
2.1.1 EDA概述2
2.1.2 CPLD器件MAX7000系列2
2.1.3 霍尔传感器3
2.2 VHDL硬件描述语言4
2.2.1 VHDL概述4
2.2.2 VHDL语言基础知识4
3 软件编程环境5
3.1 QuartusII软件的特点6
3.2 QuartusII软件的集成工具6
3.3 设计输入7
3.4 综合7
3.5 布局布线8
3.6 仿真8
3.7 编程与配置8
4 出租车计价器的软件设计过程9
4.1 出租车计费器工作原理9
4.2 基本的设计思想9
4.2.1 控制模块9
4.2.2 译码显示模块12
4.3 设计的整个过程15
4.4 各个模块的仿真结果22
4.4.1 控制模块仿真结果22
4.4.2 译码显示模块仿真结果23
5 出租车计价器存在的问题和改进工作25
5.1 出租车计价器存在的问题25
5.2 改进方法25
结束语25
参考文献27
英文摘要28
附录一 出租车计价器软件设计的流程图29
附录二 软件设计的源代码30
致谢37
仲恺农业工程学院毕业设计成绩评定表38
参考文献：
周清华, 马善农, 谢勇勤. 基于CPLD的出租车计价器的设计与研究 [J]. 科技广场, 2007(1): 205-206.
杨建潮. 出租汽车计价器的计价原理 [J]. 检定与规程, 2001(4): 44-45.
洪传文. 出租车计价器的原理及应用 [J]. 技术监督与服务, 1997(3): 17-18.
黄再银. 基于uPD78F0034单片机的出租车计费器的设计与实现 [J]. 国外电子元器件, 2004(8): 21-24.
王小平, 王彦芳, 李夏青, 等. 基于EDA技术的出租车费计价单片系统 [J]. 南开大学学报(自然科学), 2001, 34(2): 121-123.
Altera Corporation. MAX 7000 Programmable Logic Device Family Data Sheet [EB/OL]. http://211.157.110.165/whitepaper/whitepaper20071122_09.html, 2003-06.
黄代福. 出租车计价器传感器原理及检测 [J]. 计量与测试技术, 2006, 33(8): 20-21.
张昌凡, 龙永华, 彭涛. 可编程逻辑器件及VHDL设计技术 [M]. 广州: 华南理工大学出版社, 2002. 75-76.
Douglas L.Perry. VHDL Programming by Example [M].in the United States of America: McGraw-Hill Companies, Inc., 2002.21.
范秋华. VHDL描述硬件的方法和特点 [J]. 青岛建筑工程学院学报, 2002, 23(3): 68-70.
周润景, 图雅, 张丽敏. 基于Quartus Ⅱ的FPGA/CPLD数字系统设计实例 [M]. 北京: 电子工业出版社, 2007. 2-3.
何伟, 张玲. 消除CPLD／FPGA器件设计中的毛刺 [J]. 重庆大学学报, 2002, 25(12): 69.
陈莉, 王绍路. 浅谈出租车计价器的防作弊功能 [J]. 工业技术, 2006, 14: 97.
作者点评：
基于CPLD的出租车计价器设计
本设计是基于出租车计价器的软件系统，采用了硬件描述语言VHDL进行编写源程序，分成四个模块：按键模块，控制模块，译码模块和显示模块。采用分模块设计的方法便于程序编写和在测试过程中的检查，提高各个部分功能的抗干扰性，能增加准确度。
通过本次设计，我学到了很多东西，以前虽然在上课和实验室都接触过CPLD和其学习的平台，但是接触的不是很深，仅是老师和课本的要求，自己并没有很主动很深入的掌握，这增加了毕业设计的难度，延长了做设计的时间。在做设计的过程，我发现自己的电子专业的基础还不是很扎实，理论知识的欠缺还是很多的，在做本设计之前我阅读很多有关的专著，期刊文章和电子文献。这让我知道查阅资料和利用工具书的重要性。作为电子信息工程的学生,由于专业涉及知识广，不仅要懂模拟电子、数字电子、Protel 99 SE，单片机还有CPLD等方面的知识。当今电子的发展日新月异，要想在这方面继续研究，不管是学习还是工作，都要不断的接收新的思想和知识，查阅资料是最有效的方法之一，有针对性地查找资料,然后加以利用吸收,以提高自己的应用能力,能增长自己见识和专业知识。
回顾四年的大学生活，我学会了很多东西，为我即将进入社会，走上工作岗位打好基础。在本设计的过程中，我知道了理论和实际相结合，个人的工作和团队的合作的重要性，这在以后工作中也是很重要的，许多企业在聘用员工的时候就是最关注这些的。在这些方面我虽然还有所欠缺，但是在以后的学习和工作中会不断的学习，积累，为自己将来的发展做铺垫。