基于CPLD／PPGA的出租车计费系统

出租车计费系统是城市交通中不可或缺的一部分，而基于CPLD（复杂可编程逻辑器件）/PPGA（可编程片上系统）的计费系统设计则利用了现代电子设计自动化（EDA）技术的优势，实现了高效、灵活且可靠的计费解决方案。本文主要探讨了如何运用这些技术来构建出租车计费系统，以及各个关键模块的设计方法。 CPLD器件在系统中的作用是作为控制核心，负责处理各种计算和控制任务。EPM7128SLC84-15是Altera公司的一款CPLD芯片，具备较高的集成度和可编程性，能够根据需求配置为不同的逻辑功能，这使得设计者能够快速实现出租车计费器的数字逻辑。 系统主要由五个模块构成：车型调整模块、计程模块、计费模块、译码动态扫描模块和数码管显示模块。 1. 车型调整模块：由于出租车车型多样，车轮直径不同，因此需要通过DIP开关设定分频系数，以确保不同车型每行驶100米都能产生一个脉冲。分频系数根据车轮直径计算得出，例如520mm、540mm、560mm和580mm对应的系数分别为61、59、57和55。分频器使用加法分频电路，其输出脉冲经过With_Select语句根据车型设置进行选择。 2. 计程模块：这是一个模为10的加法计数器，每500米输出一个脉冲。计程模块可以预制起始里程，采用非压缩BCD码，防止计数过程中出现无效状态。设计中使用IF语句来跳过无效状态，并且提供“开始”/“清零”功能。 3. 计费模块：这个模块是模为10的加法计数器，但步长可变，根据预设的单价调整步长。计费模块通过开关量预设步长，超过预设值时自动改变步长。为了处理非压缩BCD加法和避免超程错误，设计中引入了类似于微机的半进位标志位，当累加和大于9或半进位标志为“1”时，对累加和进行修正。 4. 译码动态扫描模块：负责将公里数和计费金额转换成BCD码，并通过动态扫描的方式驱动数码管显示。动态扫描可以节省硬件资源，提高显示效率。 5. 数码管显示模块：采用七段LED数码管，用于直观地显示公里数和费用，采用三位整数和一位小数的显示格式。 基于CPLD的出租车计费系统通过模块化设计，实现了车型适应、精确计程、动态计费以及清晰显示等功能。这种设计方法不仅可以降低成本，缩短开发周期，还具有高度的灵活性和可靠性，充分体现了现代电子设计的优势。