基于fpga的ic卡电话计费系统的设计

基于fpga的ic卡电话计费系统的设计内容摘要：

pwrite=39。 039。 reset_ena=39。 139。 else if(money(3 downto 0)0110) then money(3 downto 0)=money(3 downto 0)+4。 if(money(7 downto 4)/=0) then money(7 downto 4)=money(7 downto 4)1。 else money(7 downto 4)=1001。 money(11 downto 8)=money(11 downto 8)1。 end if。 else money(3 downto 0)=money(3 downto 0)6。 end if。 长话计时 if(ptime(3 downto 0)=9) then ptime(3 downto 0)=0000。 if(ptime(7 downto 4)=9) then ptime(7 downto 4)=0000。 ptime(11 downto 8)=ptime(11 downto 8)+1。 else ptime(7 downto 4)=ptime(7 downto 4)+1。 end if。 第 8 页 else ptime(3 downto 0)=ptime(3 downto 0)+1。 end if。 warn=39。 039。 pwrite=39。 139。 reset_ena=39。 039。 end if。 when others= 拨打的是特殊号码时，不计费用 money=money。 ptime=ptime。 end case。 else pwrite=39。 039。 写完一次卡 end if。 else ptime=000000000000。 warn=39。 039。 reset_ena=39。 039。 pwrite=39。 039。 end if。 end if。 end process。 监测余额是否足够 process(clk) begin if(clk39。 event and clk=39。 139。 ) then if(warn=39。 139。 ) then temp=temp+1。 else temp=0。 end if。 if(temp=15) then cut=39。 139。 第 9 页 temp=0。 pcut=39。 139。 end if。 reset_ena 保证用户在余额足够时不会因干扰而掉话 if(card=39。 039。 or reset_ena=39。 039。 or state=39。 039。 ) then cut=39。 039。 temp=0。 end if。 end if。 end process。 with card select dispmoney = money when 39。 139。 , 000000000000 when 39。 039。 disptime= ptime。 pwarn=warn。 end IC_Core。 该模块的程序包含 3 个进程模块，第一个进程是一个 60 进制计数器，在时钟周期的上升沿触发，主要用于判 断是否计满一分钟，以便开始读写 IC 卡，对其进行扣费和计时。 第 二 个进程是一个整个通话计费器的主要进程， 其在时钟周期的下降沿触发， 它主要完成在用户插卡并拨通电话后，根据用户所进行的话务种类进行相应的扣费，并计算用户的通话时间。 另外，最主要的是还能实时监测用户卡内余额是否足以 继续进行通话，如果余额不足，将 warn 信号置 1，即发出告警信号提醒用户，并将在 15 秒后强行切断通话。 另外此进程里面还包括当用户插入卡后，便开始读取用户卡内余额并装载到系统进行初始化，还包括对余额充足的情况下对正常通话进行保护 (reset_ena 信号 )。 第三个进程是用于当用户余额不足时，系统发出提示信号后， 在一定时间后便 开始强制中断通话。 源程序中，输入信号 clk 是标准系统时钟信号； card 信号为用户插卡信号，这里为了便于说明，可将其一直设置为有效状态 —— ‘1’； state 信号为电话接通信号，同样的将其设置为一直有效； decide 信号为用户当前拨打的话务种类，这里假设用户当前拨打的电话类型是“长途电话” ,decide=“ 10”，另外假设用户的IC 卡上当前拥有 3 元的余额，即设置 remaining=“ 030”。 在此条件下对计费计 第 10 页 时模块进行波形仿真 ，其结果如图 32 所示。 (a) 计费计时模块的波形仿真图 (b) 计费计时模块的元件符号图 图 32 IC 电话计费系统的计费计时模块仿真 如图 32(a)所示，用户通话前其卡内初始余额为 3 元，当用户摘机后并拨 通 电话，即 card=1， state=1，由于当前用户拨打的是长途电话，即每通话一分钟需要扣除 元的话费，因此当通话时间计满一分钟后，即系统在时钟周期上升沿发出一个读 read 信号，在下降沿时发出一个写 write 信号，便开始对用户的 IC卡进行读写扣费， 当通话到一定时间后，用户卡内余额不足 元时，系统便开始发出告警信号 warn=1 提醒用户，如果用户仍然不挂机或者继续通话，系统将在数个脉冲周期后强制切断本次通话，即 cut=1。 由于用户卡内只有 3 元，如果用户拨打的是长途电话 ( 元 /分钟 )，故用户一共只能通话 5 分钟，因此其仿真结果是正确的。 第 11 页 译码显示模块 该模块主要用于将用户的卡值余额信息和当前通话时间通过 LED 数码管实时的显示出来。 由于 8 位数码管需要采用动态扫描显示，以便不同的各个数码管显示的数据各自不同，因此该模块需要包含 数据选择器、 38 译码电路 、模 8 计数器 、 LED 显示译码器 4 个子模块。 显示模块框图如图 33 所示。 图 33 显示模块的系统方框图 ① 在外部时钟 clk_1k 的作用下，八进制计数器的输出从 000 到 111 依次循环变化，输出信号为三位数据宽度的 sel，信号 sel 经过 38 译码电路选通一个 LED数码管，同时它还作为数据选择器的选择信号，用来选择对应位的数据并将其转换为 4 位矢量，最后将数据选择器的输出 dout[3..0]送到 七 段显示译码电路的输入端口，将其转换成用来点亮 LED 数码管的 de_segment 信号。 8 进制计数器的VHDL 代码 ()如下： library ieee。 use。 use。 entity IC_count8 is port(clk_1k: in std_logic。 sel: out std_logic_vector(2 downto 0))。 end IC_count8。 architecture count8 of IC_Count8 is signal sel_tmp: std_logic_vector(2 downto 0)。 beg。