Quartus出租车计费系统VHDL代码仿真

名称：Quartus出租车计费系统VHDL代码仿真

软件：Quartus

语言：VHDL

代码功能：

出租车计费系统设计

设计要求

设计一个模拟出租车计费的电路系统,具有以下

(1)能实现计费功能,计费标准为:按行驶路程收费,起步价为11元,并在车行3公里(3km)后按2元/公里收费。当总费用达到或超过40元时每公里收费4元。当遇到红绿灯或客户有事需要停车等待时,则按时间收费,计费单价为每20s收费

(2)实现预置功能:能预置起步费、每公里收车行加费里程、计时收费。

3)实现模拟功能:能模拟汽车行驶、停止和暂停等状态

4)将路程和车费显示出来,以十进制BCD码

方式输出信号

FPGA代码Verilog/VHDL代码资源下载：www.hdlcode.com

演示视频：

设计文档：

设计文档.doc

1. 工程文件

2. 程序文件

原理图

代码

3. 程序编译

4. RTL图

5. 仿真图

整体仿真图

速度控制模块

状态机控制模块

显示模块

部分代码展示:

LIBRARY ieee;
   USE ieee.std_logic_1164.all;
   USE ieee.std_logic_unsigned.all;
--状态机控制模块
ENTITY taxi_state IS
   PORT (
      clk_in               : IN STD_LOGIC;--时钟100Hz
      reset_n              : IN STD_LOGIC;--复位信号
      start_n              : IN STD_LOGIC;--启动信号，行程开始
      stop_n               : IN STD_LOGIC;--中途暂停
      pulse_kilometre      : IN STD_LOGIC;--1公里产生一次脉冲
      mileage_out          : OUT STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0);--里程
      totel_money_out      : OUT STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0)--合计费用
   );
END taxi_state;
ARCHITECTURE behave OF taxi_state IS
--定义状态
   TYPE State_type IS (s_idle, s_starting_price, s_mileage_price, s_highmileage_price ,s_stop_1,s_stop_2,s_stop_3);  -- 定义状态
   SIGNAL state: State_Type;    -- 创建信号
   SIGNAL totel_money   : STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0) := "0000000000000000";--总价钱
   SIGNAL mileage       : STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0) := "0000000000000000";--里程
   
   SIGNAL ten_seconds   : STD_LOGIC := '0';
   SIGNAL count_seconds : integer := 0;
BEGIN
   mileage_out <= mileage;--输出
   PROCESS (clk_in, reset_n)
   BEGIN
      IF (reset_n = '0') THEN--复位
         mileage <= "0000000000000000";
      ELSIF (clk_in'EVENT AND clk_in = '1') THEN
         IF (state = s_starting_price OR state = s_mileage_price OR state = s_highmileage_price) THEN
            IF (pulse_kilometre = '1') THEN--1公里里程加1
               mileage <= mileage + "0000000000000001";
            ELSE
               mileage <= mileage;
            END IF;
         END IF;
      END IF;
   END PROCESS;
   
   --每20秒收取1元
   PROCESS (clk_in, reset_n)
   BEGIN
      IF (reset_n = '0') THEN
         count_seconds <= 0;
         ten_seconds <= '0';
      ELSIF (clk_in'EVENT AND clk_in = '1') THEN
         IF (state = s_stop_1 OR state = s_stop_2 OR state = s_stop_3) THEN--停车等待
            IF (count_seconds >= 200) THEN--20秒
               count_seconds <= 0;
               ten_seconds <= '1';--20秒信号
            ELSE
               count_seconds <= count_seconds + 1;--计数
               ten_seconds <= '0';
            END IF;
         END IF;
      END IF;
   END PROCESS;
   
   
   PROCESS (clk_in, reset_n)
   BEGIN
      IF (reset_n = '0') THEN
         state <= s_idle;--复位
         totel_money <= "0000000000000000";--清零
         totel_money_out <= "0000000000000000";--清零
      ELSIF (clk_in'EVENT AND clk_in = '1') THEN
         totel_money_out <= totel_money;--输出合计费用
         CASE state IS
            WHEN s_idle =>--空闲状态
               IF (start_n = '0') THEN--按下起动键start，汽车起动
                  state <= s_starting_price;
  totel_money <= "0000000000001011";--显示起步价11元,3公里
               ELSE
                  state <= s_idle;--空闲状态
                  totel_money <= "0000000000000000";
               END IF;
            WHEN s_starting_price =>--起步价状态
               IF (stop_n = '0') THEN--中途停车
                  state <= s_stop_1;
               ELSIF (mileage >= "0000000000000011") THEN--大于3.0公里
                  state <= s_mileage_price;
               ELSE
                  state <= s_starting_price;
               END IF;
            WHEN s_mileage_price =>--车行驶 3.0公里后按每公里2元计费
               IF (pulse_kilometre = '1') THEN
                  totel_money <= totel_money + "0000000000000010";--每公里2元计费
               END IF;
               IF (totel_money >= "0000000000101000") THEN--当总费用达到40元时，每公里按4元收费
                  state <= s_highmileage_price;
               ELSIF (stop_n = '0') THEN--中途停车
                  state <= s_stop_2;
               ELSE
                  state <= s_mileage_price;
               END IF;
            WHEN s_highmileage_price =>--当总费用达到40元时，每公里按4元收费
               IF (pulse_kilometre = '1') THEN
                  totel_money <= totel_money + "0000000000000100";--每公里4元计费
               END IF;
               IF (stop_n = '0') THEN--中途停车
                  state <= s_stop_3;
               ELSE
                  state <= s_highmileage_price;
               END IF;
            WHEN s_stop_1 =>--停车等待
               IF (ten_seconds = '1') THEN--每20秒
                  totel_money <= totel_money + "0000000000000001";--每20秒收取1元
               END IF;
               IF (start_n = '0') THEN--启动
                  state <= s_starting_price;
               ELSE
                  state <= s_stop_1;
               END IF;
            WHEN s_stop_2 =>--停车等待
               IF (ten_seconds = '1') THEN--每20秒
                  totel_money <= totel_money + "0000000000000001";--每20秒收取1元
               END IF;
               IF (start_n = '0') THEN--启动
                  state <= s_mileage_price;
               ELSE
                  state <= s_stop_2;
               END IF;
            WHEN s_stop_3 =>--停车等待
               IF (ten_seconds = '1') THEN--每20秒
                  totel_money <= totel_money + "0000000000000001";--每20秒收取1元
               END IF;
               IF (start_n = '0') THEN--启动
                  state <= s_highmileage_price;
               ELSE
                  state <= s_stop_3;
               END IF;
            WHEN OTHERS =>
               state <= s_idle;
         END CASE;
      END IF;
   END PROCESS;
   
   
END behave;

代码文件（付费下载）：