目录
一、设计题目说明 (1)
二、设计方案 (1)
1、设计思路 (1)上海奇瑞
2、外部接口 (1)
3、总体框图 (1)
三、系统实现 (2)湖南汽车报价
1、设计原理 (2)
2、模块设计 (2)
四、仿真 (4)
五、测试 (5)
六、总结 (5)
1、实验中遇到的问题 (5)
2、心得收获 (6)
3、不足 (6)
附录：VHDL代码 (7)
一、设计题目说明
题目九：出租车计价器设计（平台实现）★★
完成简易出租车计价器设计，选做停车等待计价功能。
基本功能：
大众新款朗逸1）起步8元/3公里，此后２元/公里；
3）前进里程开始之前显示价钱，精确到0.1元；
4）用两个按键分别表示开始行程和结束行程。
选做功能：
1）增加一个停车等待/恢复行程按钮，用２个数码管显示等待时间，精确到0.1分钟。
2）等候费１元/分钟，计价精度为0.1元。
二、设计方案
1、设计思路
本设计是一个简易的出租车计费系统，实现计价功能并完成了选做功能。计费标准为按行程里程收费，起步价为8.00元；当里程小于3公里时，按照起价计费，车行超过3公里后再按2元/公里收费；等待累积时间超过2min，按照1元/分钟计费。本程序能模拟出租车的启动，停止，暂停等状态，并用LED数码管实时显示车费和汽车行驶里程以及等待时间。用三位数字显示总费用，显示方式为“XX.X”，单价为元。计价范围为0—99.9元，计价分辨率为0.1元；用三位数字显示汽车行驶里程，显示方式为“XX.X”，单位为km。计程范围为0—99.9km，计程分辨率为1km；用两位数字显示计程车
停车等待的时间，显示方式为“X.X”，单位为分钟。计时范围为0—9.9分钟，计程分辨率为0.1分钟。此计费器设有由司机控制的整体复位控制，计费控制和等待控制。
2、外部接口
(1)时钟信号输入：clk_100基准频率100HZ；
(2)计价器开关：start高电平开低，电平关；
(3)乘客上下车开关：in_car高电平乘客上车，低电平乘客下车；
(4)中途停车等待开关：stop高电平停车等待，低电平正常行驶；
(5)数字显示向量：ledag八位对应数码管的七个部分以及小数点；
(6)数码管选择向量：Bt八位对应八个数码管。
上海大众lavida朗逸3、总体框图
三、系统实现
1、设计原理
根据设计要求，系统的输入信号有100HZ时序信号clk_100，系统启动和重置信号start，计价开始以及乘客上下车信号 in_car，停车等待信号stop。系统的输出信号有：总费用数c0 ~ c2，行驶距离 k0 ~ k2，等待时间m0 ~ m1等，这些信号通过显示译码显示模块输出到指定的数码管。系统有一个脉冲输入信号clk_100，其根据设计要求分频成1/6Hz、1/9Hz和2/9Hz分别作为等待时间计时及和超时计费的脉冲、行驶距离脉冲和里程费用脉冲。三个控制输入开关start、in_car和stop；控制过程为：start作为系统启动和复位开关，当start为低电平时重置车费为初值8.0元，当start为高电平时系统启动，开始显示示数；当in_car为高电平时，系统开始根据行驶计费，此时的stop需要置为0；如需停车等待，就把s
top变为高电平，进行等待计费；当乘客到达目的地下车时，需手动置为0，来读取最终的行驶路程数、等待时间和最后的总费用，直接将start置为0，系统停止工作，价格开始归为起步价8.0元。整个设计由显示、译码、分频、计量四个部分组成。
2、模块设计
（1）显示模块
显示模块负责将6000000HZ的显示频率分为八个时段，当start为高电平时，每个时段负责显示其对应的数码管示数以及小数点，当start为低电平时，数码管不显示。选择最高频率作为显示刷新频率能尽可能使示数更新准确。
（2）译码模块华泰汽车集团董事长
译码模块完成计价、计时和计程的数据译码显示。数据送入译码显示模块进行译码，送至对应的数码管上显示，并且显示小数点。
（3）分频模块
将基准的100HZ时钟频率分频为每6s一个高电平，占空比为1/600的脉冲clk_599作为出租车等待时间
驾车脉冲。当stop停车等待信号为高电平时，每一个clk_599高电平上升沿代表等待时间加0.1分钟；当等待时间超过2分钟，en1信号变为高电平，此时每来一次等待时间上升沿脉冲，等待时间增加0.1分钟并且车费增加0.1元；
将基准的100HZ时钟频率分频为每9s一个高电平，占空比为1/900的脉冲作为出租车里程脉冲clk_899。当stop停车等待信号为低电平时，每一个clk_899高电平上升沿代表出租车行驶路程增加0.1km；当总里程小于3km时，车费为起步价，当大于3km时，en0信号变为高电平，此时按照2元/km计费，里程每增加0.05km，车费增加0.1元；
将基准的100HZ时钟频率分频为每4.5s一个高电平，占空比为1/450的脉冲作为出租车里程脉冲clk_449。当里程大于3km时，每一个clk_449高电平上升沿代表出租车行驶路程增加0.05km，此时按照2元/km计费，里程每增加0.05km，车费增加0.1元。
（4）计量模块
计量模块是整个系统实现里程计数和时间计数以及计费的重要部分。计量模块采用100Hz的上升沿驱动信号。
1）消抖部分
为避免误操作和抖动造成的计费错误，程序引入了消抖模块。采用延时消抖策略，每当开关信号变化时，延时20ms再检测一次电平，确认开关信号是否变化。
2）重置清零部分
维护系统，显示正常示数。当start为低电平时，重置车费为8.0元，清零等待时间，行驶里程以及其它信号；当in_car为低电平时，将en1，en0信号置为0，暂停计时和记里程，费用也不再增加。
3）计时部分
计算乘客的等待累积时间。当stop为高电平时，每当clk_100来一个上升沿，计时器就自增1，并且自动完成进位，当等待时间大于2min时，en1使能信号变为1。计时器的量程为9.9min，满量程后自动归零。
4）计程部分
计算乘客所行驶的公里数。当stop为低电平时，每当clk_100来一个上升沿，计程器就自增1，并且自动完成进位，当行驶里程大于3km时，en0使能信号变为1。计程器的量程为99.9km，满量程后自动归零。
5）计费部分
本模块受clk_100脉冲驱动，当start=1、in_car=1且en0或en1=1时程序始终处于计费状态，c0、c1、c2三个四位向量信号从低位到高位表示费用，其中c0表示0.1元。此时计费方案取决于en计费使能信号。即行程在3km内，而且等待累积时间小于2min（en0=0，en1=0）则为起步价8.0元；3km以外每公里按2元计费（en0=1，en1=0）；等待时间超过2min，则按每分钟1元计费（en0=0，en1=1）。
四、仿真
仿真波形图
由波形图可知，等待时间为2.8分钟，行驶公里数为4.5公里。根据设计要求所得费用为：8.0元+（4.5k
m-3.0km）*2.0元/公里+（2.8min-2.0min）*1.0元=8.0+3.0+0.8=11.8元，和实际结果大致相同，仿真成功。
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