摘要

随着技术的发展与资源共享、可靠便捷的需要，“共享汽车”的概念已经被普遍提及，多家研究单位及公司已经就该方面进行了应用方面的探讨和研究，以期能够直接面向市场形成应用并能够得到普及。

“共享汽车”中重要的一环就是计费系统，直接与商家的盈利挂钩。随着FPGA技术的不断发展，FPGA具有运行速度快、运行可靠、功能易扩展等优势，在工业产品中已经得到了普遍应用。而对于“共享汽车”这种多用户交互、与利益直接相关的系统而言，选择FPGA来实现其计费系统，是一种从可靠性和成本都较优的一种方案。

本课题结合“共享汽车”计费器的特点，设计了一种基于FPGA（VHDL）的多功能计费系统，以FPGA为处理核心，包括了常规的出租车计费系统，包括了起步路程计费和超出公里部分的计费；还包含了用户管理，实现“共享”的权限，用户只有在账户和密码都正确的情况下才能进入该系统，进行共享出租车的使用以及本用户的密码更改与维护。

该系统作为一种新兴产业下的实际应用，具有较为广阔的市场前景。通过仿真验证，表明设计的系统功能正确，能够满足实际应用要求，具备向市场应用转化的基础与条件。

关键字：共享汽车 计费系统  FPGA  VHDL

第二章 计费系统的实现方案

2.1多功能计费系统的设计思路

多功能计费系统在传统的出租车计费系统上增加了共享用户的管理，主要包括三大块内容：

1)共享用户的管理。包括对共享用户进入系统的身份鉴定、共享用户的账户管理，如密码设定等。该模块是区别以往系统的最大不同点，也就是在正常工作之初增加系统准入的功能。进入账户的依据是输入的账户名称和输入的密码与系统内设定的账户名称及对应密码均完全对应；当进入系统后，输入两次密码且按下确认键，则密码修改成功并替换原有密码保存在系统中。

2）计费系统处理。一个完备的计费系统一般是根据运营的路程数、每公里的价格、是否是夜间行车、停车时间长短等来计算，而且实施过程中该计算还不是一个完全线性的过程，而是一个分段线性的处理关系，例如一般的系统有起步价；超过起步公里数开始按照物价局审核的价格按公里数进行计费；超过一定公里数后每公里价格加价计费；夜间行车加价计费；中途等待时间超出约定时间，等待。本处对该系统进行简化，只是规定了起步价，超过起步价的历程数按照一定价格进行计费与累加。

3）显示系统。出租车中发生利益关系的两方是出租车司机和乘客，建立双方信任的重要手段就是信息公开，包括运行里程数、发生计费价格、等待时间等，让乘客能够实时的、直观的了解到相关信息，并且作为双方交易的凭据。显示的介质一般是数码管和LED显示屏。两者均各有优缺点，但最终的效果是一致的。显示的信息最主要的是路程数和价格，为了节约计费系统的研制成本，可以将该两种信息交替显示出来。