全文总字数：642字

1. 研究目的与意义

fpga是现场可编程门阵列的简称, 它既有门阵列器件的高度集成和通用性, 又有可编程逻辑器件用户可编程的灵活性。

出租车行业计费标准多变，往往使传统出租车计价器不能及时应变。

这就需要开发技术满足以下优点：1、为客户提供更大的灵活性。

2. 国内外研究现状分析

早期汽车计价器系统开发复杂，价格昂贵，不易推广。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、按时间自主变动单价等功能。自动计价器也已在国内外大中城市出租车行业普及开来，计价器技术的发展已成定局。虽然部分小城市尚未普及，但随着城市建设日益加快，象征着城市面貌的出租车行业也将加速发展，计价器的普及也是毫无疑问的，所以未来汽车计价器的市场前景广阔。

由于现场可编程逻辑阵列FPGA具有开发简单、静态可重复编程和动态再系统编程等优点，已经成为当今应用最广泛的可编程专用集成电路之一。随着微电子技术的迅猛发展，速度更快、集成度更高的FPGA的出现，芯片上包含的资源也越来越丰富,可实现的功能越来越强，这使得FPGA在电子电路设计中扮演的角色越来越重要。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

基于de2系统和quartus软件，设计出租车计价器的fpga原型系统。具体设计思路：通过veriloghdl描述出租车计费系统的操作流程及控制方案,实现模拟汽车的启动、停止、计费等功能,在 modelsim软件中编译和下载测试，得到了仿真波形和关键设计结果。在de2板上测试调试，完成设计实体。该系统大致分为控制模块、计时模块、计程模块、计费模块、显示模块。控制模块判断汽车状态并选择计时或计程或计费方案。计时、计程、计费模块分别负责计算等待时间、行驶里程、最终车费。显示模块负责输出功能。该计价器最终可以完整实现以下功能: 行程3 km 内，且累计等待2 min 内，起步价为10元; 3 km 以外每公里3 元计费，累计等待时间达到2 min 后收取2 元( 小于2 min 不收费) ，以外部分以1. 5 元/min 计费。并能显示行驶公里数、行驶总时间、累计等待时间、总费用。设计的主要技术指标如下: 计价范围为0 ～ 999. 9 元，计价分辨率是0. 1 元; 计程范围为0 ～ 999 km，计程分辨率是1 km; 计时范围为0 ～ 59′59″，计时分辨率: 是1 s; 等待计时为0 ～ 59 min，计时分辨率是1 min。

计划：

4. 研究创新点

现场可编程门阵列(field programmable gate array简称fpga)，它是在pal、gal、cpld等可编程器件的基础上进一步发展的产物。

它是作为专用集成电路（asic）领域中的一种半定制电路而实现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数量有限的缺点。

利用fpga器件的各种优势，在fpga开发工具quartus ii上完成了信号发生器的设计、综合及仿真，并最终在altera公司cycloneii系列的de2开发板上验证设计。