文 献 综 述

一、研究目的及意义

出租车行业在我国是八十年代初兴起的一项新兴行业，随着我国国民经济的高速发展，出租汽车已成为城市公共交通的重要组成部分。 计价器是出租汽车的经营者和乘坐出租汽车的消费者之间用于公平贸易结算的工具，因而计价器计价准确与否，直接关系到经营者和消费者的经济利益。依据国家有关法律、法规，出租汽车计价器是列入国家首批强制检定的工作计量器具之一，也是近年来国家质量技术监督部门强化管理的六类重点计量器具之一。多年来国内普遍使用的计价器只具备单一的计量功能。用户不仅要求计价器性能稳定、计价准确而且对它的要求也越来越高。

随着中国经济的发展，许多因素主导了出租车行业成本的波动。传统的用89S51为基础设计出来的出租车计价器已经难以适应出租车行业的发展，所以基于FPGA的出租车计价器应运而生。

基于FPGA的出租车计价器不仅可以解决电子系统小型化、功耗低、可靠性高等问题，而且它的开发周期短、软件投入较少、芯片价格低，尤其是对小批量、多品种的产品需求，所以基于FPGA的出租车计费器已经成为我们的首选。

二、研究现状

我国第一家生产计价器的企业是重庆市起重机厂，最早的计价器全部采取机械齿轮结构，只可以完成简单的计程功能，可以认为早期的计价器就是个里程表。随着科学技术的高速发展，产生了第二代计价器。它采用的是手摇计算机与机械结构相结合的方式，实现了半机械半电子化。此时它在计程的同时还可以完成计价的工作。大规模集成电路的发展又产生了第三代计价器，也就是全电子化的计价器。它的功能也在不断完善.当单片机出现并应用于计价器后，现代出租车计价器的模型也就基本具备了，它可以完成计程，计价，显示等基本工作。单片机以及外围芯片的不断发展促进了计价器的发展。

该课题已相对成熟，很多人已经对出租车计价器系统做过不同设计。通过不同的方式，包括用单片机，ARM和可编程逻辑器件来设计实现过这一课题。如89C51单片机实现的计费器设计，其显示方式上主要采用的是固定显示内容的LED显示。该出租车计价器能够实现，包括单价输出、单价调整、路程输出等多种功能。该系统完全满足集计程、计时、计费、存储、查看、统计等多种计量功能为一体的出租车计价器的实用要求。但是单片机程序是不通用的，不同芯片有不同的指令集，所以它的设计研发比较困难、周期长。如果系统设计的不好，那么系统就不会很稳定，灵活度较低，难以实现功能复杂的设计。而且计价方式不灵活，每次计价标准的修改都需要将芯片重新烧录，使得每次调价都要耗费大量的人力物力，很难适应目前油价联动的要求。另外，大多数计价器的显示方式也不灵活，传统计费器采用的是LED显示，看上去简单方便，但是这种显示方式要求计费器外形设计固定化，如果改变显示内容，就需要更换整个设备，对产品的生级不利。

三、相关技术介绍

FPGA是现场可编程门列阵（File Programable Gate Array）的简称。FPGA是电子设计领域中最具活力和发展前途的一项技术，他的影响丝毫不亚于70年代单片机的发明和应用。目前生产FPGA的公司主要有Altera、Lattice、Quicklogic、Xilinx、Actel等生产的FPGA品种和型号繁多。它们都有同一个特点，即有逻辑功能块排列成阵列，并由可编程的互联资源连接这些功能块从而实现不同的设计。