出租车计费器 FPGA 设计 VHDL Quartus

名称：出租车计费器 FPGA 设计 VHDL Quartus

软件：Quartus

语言：VHDL

功能介绍

本工程实现出租车计费器 FPGA 设计，使用 VHDL 编写，可在 Quartus 环境中打开、编译和仿真。设计面向出租车计费控制应用，包含车轮脉冲、计费控制、数码管显示以及二进制转 BCD 等功能环节。 系统通过车轮脉冲相关模块模拟或处理行驶脉冲，再由计费控制模块完成费用计算和状态控制，最终将计费数据转换为适合数码管显示的 BCD 数据，并通过扫描显示模块输出显示结果。 工程适合作为 FPGA/VHDL 课程设计、出租车计费器实验、Quartus 工程学习和模块化数字系统设计参考。设计文档中包含工程文件、程序文件、编译结果、RTL 图以及整体仿真、车轮脉冲模块、计费控制模块和数码管显示模块相关内容。

运行环境

开发语言：VHDL 开发软件：Quartus 工程类型：FPGA 数字逻辑设计工程 主要文件：b_to_bcd.vhd、pluse_gen.vhd、control.vhd、display.vhd、Scan_Disp.vhd 仿真相关：taxi.vwf、display.vwf、taxi.sim.rpt

设计思路

本设计围绕出租车计费场景展开，将车轮脉冲、计费控制、数值转换和数码管显示分成相对独立的功能模块。车轮脉冲模块用于产生或处理行驶脉冲信号，计费控制模块根据系统状态完成费用相关逻辑，显示部分负责把内部计费结果以数码管形式输出。 系统内部采用 VHDL 描述，适合在 Quartus 中完成编译、RTL 查看和功能仿真。整体结构清晰，便于学习出租车计费器中常见的状态控制、计数累加、BCD 转换和动态显示方法。 其中 b_to_bcd 模块用于将 16 位二进制数据转换为 BCD 形式，方便后续送入显示模块。control 模块承担主要计费控制逻辑，pluse_gen 负责车轮脉冲相关功能，display 与 Scan_Disp 共同完成数码管显示组织。

模块结构

主要模块包括： 1. b_to_bcd：二进制转 BCD 模块，将 16 位 binary 数据转换为 16 位 BCD 输出。 2. pluse_gen：车轮脉冲相关模块，用于出租车行驶脉冲信号处理。 3. control：计费控制模块，负责系统核心控制与计费逻辑。 4. display：显示处理模块，用于组织显示数据。 5. Scan_Disp：数码管扫描显示模块，用于完成动态数码管显示输出。 顶层相关工程在 Quartus 中组织，配合 VHDL 源码、波形文件和编译报告，可用于查看综合结构与仿真结果。

演示视频

演示视频展示了出租车计费系统的运行效果，可用于对照工程功能、观察计费控制与数码管显示的整体表现。

仿真图/仿真说明/设计文档图片

设计文档中整理了工程文件、程序文件、程序编译结果、RTL 图和仿真图内容。仿真说明覆盖整体仿真图、车轮脉冲模块、计费控制模块和数码管显示模块，便于结合源码理解各模块在出租车计费系统中的作用。

部分代码

以下展示顶层模块 b_to_bcd 的部分代码，完整源码请下载压缩包查看。

ENTITY b_to_bcd IS
   PORT (
      clk       : IN STD_LOGIC;
      rst_n     : IN STD_LOGIC;
      binary    : IN STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0);
      state_en  : IN STD_LOGIC;
      BCD       : OUT STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0)
   );
END b_to_bcd;

代码文件（付费下载）