随着时代的发展，科技的不断进步，人们对出行时的交通工具有了越来越高的要求。而出租车作为日常生活的公共交通之一，扮演着越来越重要的角色。而一套具有良好性能的计价器对加强整个行业的管理和减少乘客与司机之间的纠纷都是很有必要的。出租车计价器是一种计量工具，会根据出租的持续时间以及通过里程传感器来获得行走的距离来计算最终的价格并显示出来。

出租车行业在我国兴起于八十年代初，但当时出租车计价器大多是进口国外的，不仅价格高昂，功能也很不稳定，计价不准确。随着行业的快速发展，国内也有厂家推出国产的出租车计价器，其性能和精确度也不断上升，价格相对低廉。目前，全世界的出租车计价器中有90%产自台湾，而大陆生产出租车计价器的企业也已有上百家。

经过了第一代齿轮式计价器和第二代手摇计算机与机械结构结合的计价器这两代的发展，第三代计价器伴随着大规模集成电路的发展，实现了全电子化。从目前国内外的各种研究方法来看，计费器总共有三种方案，利用大规模的数字逻辑器件来实现，利用89C51实现，利用CPLD/FPGA实现。采用模拟电路和数字电路设计的计价器整体电路的规模较大，用到的器件多，造成故障率高，难调试，对于模式的切换需要用到机械开关，机械开关时间久了会造成接触不良，功能不易实现。所以目前，传统计费器利用 89C51 单片机实现汽车计费器的设计较多，大部分的功能可以用单片机来实现。但是单片机程序是不通用的，不同的芯片有不同的指令集，因此设计研发比较困难，周期长，如果系统设计的不好，则系统不是很稳定，而且灵活度不够，不易实现功能复杂的设计。

本课题旨在使用一种EDA工具设计一款出租车计费系统，基于硬件描述语言（VHDL）进行设计。VHDL语言通用性强，也具有强大的硬件描述和建模能力，所以相比于单片机设计的计费系统，基于EDA的计费系统不像单片机那样会漏掉某些特性，它可以编程，并根据需要重新编程，快速完成原型开发，更迅速地将产品推向市场。如果需求变化了，还可以在现场对其进行更新。

2. 研究的基本内容与方案

本课题为基于EDA的出租车计费系统，将会采用CycloneⅢ系列EP3C5E144C8型芯片，使用VHDL语言进行设计与实现各个模块功能编译，并在QuartusⅡ上进行仿真。

本系统分为以下几个模块：分频模块、速度模块、时间模块、计时模块、计程模块、计费模块和显示模块。如图1所示。

图1模块结构图

（1）分频模块：生成系统需要的1Hz时钟信号。

（2）速度模块：对速度信号的判断，决定走100m所需时间周期数。当达到所需的时间周期数后，产生一个脉冲。