EDA交通燈控制器VHDL設(shè)計(jì)實(shí)施方案

1、個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)EDA課程設(shè)計(jì)題目交通燈控制器VHDL設(shè)計(jì)專業(yè)：通信工程班級(jí)：通信082 姓名：XXX 學(xué)號(hào)：XXXXXXXX3 / 10設(shè)計(jì)要求樂曲硬件演奏電路地 VHDL設(shè)計(jì)要求：1、 設(shè)計(jì)一個(gè)交通信號(hào)燈控制器，由一條主干道和一條支干道匯合成十字路口， 在每個(gè)入口處設(shè)置紅、綠、黃三色信號(hào)燈，紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行， 黃燈亮則給行駛中地車輛有時(shí)間停在禁行線外.b5E2RGbCAP2、 紅、綠、黃發(fā)光二極管作信號(hào)燈，.3、主干道處于常允許通行地狀態(tài)，支干道有車來時(shí)才允許通行主干道亮綠燈時(shí)，支干道亮紅燈；支干道亮綠燈時(shí)，主干道亮紅燈.plEanqFDPw4、 主、支干道均有車時(shí)，

2、兩者交替允許通行，主干道每次放行45秒，支干 道每次放行25秒，設(shè)立45秒、25秒計(jì)時(shí)、顯示電路.DXDiTa9E3d5、 在每次由綠燈亮到紅燈亮地轉(zhuǎn)換過程中，要亮5秒黃燈作為過渡，使行駛中地車輛有時(shí)間停到禁行線外，設(shè)立5秒計(jì)時(shí)、顯示電路.RTCrpUDGiT教學(xué)提示：1、選擇1HZ時(shí)鐘脈沖作為系統(tǒng)時(shí)鐘.2、45秒、25秒、5秒定時(shí)信號(hào)可用順計(jì)時(shí)，也可用倒計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)起始信號(hào)由主控電路給出，每當(dāng)計(jì)滿所需時(shí)間，即向主控電路輸出“時(shí)間到”信號(hào)，并使 計(jì)數(shù)器清零，由主控電路啟、閉三色信號(hào)燈或啟動(dòng)另一計(jì)時(shí)電路.5PCzVD7HxA顯示結(jié)果：設(shè)計(jì)一個(gè)十字路口地交通燈控制器，能顯示十字路口東西、南 北兩個(gè)方

3、向地紅、黃、綠燈地指示狀態(tài)用兩組紅、黃、綠三種顏色地?zé)舴謩e作 為東西、南北兩個(gè)方向地紅、黃、綠燈，變化規(guī)律為：東西綠燈亮，南北紅燈 亮東西黃燈亮，南北紅燈亮東西紅燈亮、南北綠燈亮東西紅燈亮，南北 黃燈亮T東西綠燈亮，南北紅燈亮，這樣依次循環(huán).jLBHrnAILg 南北方向是主干道車道，東西方向是支干道車道，要求兩條交叉道路上地車輛 交替運(yùn)行，主干道每次通行時(shí)間都設(shè)為45秒，支干道每次通行時(shí)間都設(shè)為 25秒，時(shí)間可設(shè)置修改.XHAQX74J0X在綠燈轉(zhuǎn)為紅燈時(shí)，要求黃燈先亮5秒鐘，才能變換運(yùn)行車道要求交通燈 控制器有復(fù)位功能，在復(fù)位信號(hào)使能地情況下能夠?qū)崿F(xiàn)交通燈地自動(dòng)復(fù)位，并 且要求所有交通燈地

4、狀態(tài)變化，包括復(fù)位信號(hào)引起地均發(fā)生時(shí)鐘脈沖地上升沿 處丄DAYtRyKfE 設(shè)計(jì)方案：可選原理圖輸入法或 VHDL語言，也可以兩種方式結(jié)合使用.設(shè)計(jì)報(bào)告、設(shè)計(jì)題目:交通燈控制器VHDL設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)目標(biāo)：1、 設(shè)計(jì)一個(gè)交通信號(hào)燈控制器，由一條主干道和一條支干道匯合成十字路口，在每個(gè)入口處設(shè) 置紅、綠、黃三色信號(hào)燈，紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行，黃燈亮則給行駛中地車輛有時(shí)間 停在禁行線外.Zzz6ZB2Ltk2、紅、綠、黃發(fā)光二極管作信號(hào)燈，3、 主干道處于常允許通行地狀態(tài)，支干道有車來時(shí)才允許通行.主干道亮綠燈時(shí)，支干道亮紅 燈；支干道亮綠燈時(shí)，主干道亮紅燈.dvzfvkwMH4、 主、支干道

5、均有車時(shí)，兩者交替允許通行，主干道每次放行45秒，支干道每次放行25秒, 設(shè)立45秒、25秒計(jì)時(shí)、顯示電路.rqyn14ZNXI5、 在每次由綠燈亮到紅燈亮地轉(zhuǎn)換過程中，要亮5秒黃燈作為過渡，使行駛中地車輛有時(shí)間停 到禁行線外，設(shè)立5秒計(jì)時(shí)、顯示電路.EmxvxOtOco 三、設(shè)計(jì)原理：設(shè)計(jì)框圖如下頁圖所示，該交通信號(hào)燈控制器由主控電路和計(jì)時(shí)電路兩大部分組成個(gè)人收集整理一僅供參考學(xué)習(xí)_SixE2yXPq5主控電路是一個(gè)單進(jìn)程 Moore型有限狀態(tài)機(jī)，通過接收定時(shí)器發(fā)送地“時(shí)間到”信號(hào)以及根據(jù)s （用來指示支干道是否有車來，1'表示支干道沒有車來， 0'支干道有車來）地值進(jìn)行 狀

6、態(tài)地切換，實(shí)現(xiàn)對(duì)十字路口東西、南北兩個(gè)方向地紅、黃、綠燈狀態(tài)地控制具體控制過程為：當(dāng)s= 1'時(shí)，支干道沒有車來，主干道處于常允許通行地狀態(tài)，此時(shí)主干道亮綠燈，支干道亮 紅燈；當(dāng)s= 0'時(shí)，支干道有車來，即主、支干道均有車，兩者交替允許通行，主干道每次放 行45秒，支干道每次放行25秒，且在每次由綠燈亮到紅燈亮地轉(zhuǎn)換過程中，要亮5秒黃燈作為過渡.變化規(guī)律為：東西綠燈亮，南北紅燈亮 東西黃燈亮，南北紅燈亮 東西紅燈亮、南北綠 燈亮東西紅燈亮，南北黃燈亮 東西綠燈亮，南北紅燈亮 ，這樣依次循環(huán).6ewMyirQFL由于主、支干道有45秒和25秒得放行時(shí)間，以及每次由綠燈亮到紅燈亮

7、地轉(zhuǎn)換過程中，要亮5秒黃燈作為過渡，所以設(shè)計(jì)45秒、25秒和5秒計(jì)時(shí)電路，均采用倒計(jì)時(shí).考慮到顯示地方便， 每個(gè)計(jì)時(shí)電路又由計(jì)數(shù)器和碼型轉(zhuǎn)換電路組成碼型轉(zhuǎn)換電路是把對(duì)應(yīng)地二進(jìn)制碼直接轉(zhuǎn)換成數(shù)碼管顯示時(shí)地碼字，采用數(shù)碼管地靜態(tài)顯示，這樣可簡化模塊設(shè)計(jì).kavU42VRUs4 / 10個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)11 / 10CLKrINPUI1尸VCCRSTINPUTVCCcnt45dCLK H6.0RST L6.0ENs45instOUTPUTOUTPUT四、設(shè)計(jì)內(nèi)容:1、計(jì)時(shí)電路gH south6.UgL south6.Ucnt5dCLK cq6.0RSTs5ENin st2OUTPUTCtrl

8、y _south6.0instlINPUT VCCCLKc45RSTc25sc545s45c525s25leds n5.0s545s525OUTPUT. ledmc5.Ocnt5dCLKcq6.0RSTs5ENin st3cnt25dCLK H6.0RST L6.0ENs25in st4設(shè)計(jì)原理圖OUTPUTOUTPUT由于45秒、25秒和5秒計(jì)時(shí)電路設(shè)計(jì)原理一致，僅介紹 45秒計(jì)時(shí)電路.y_east6.OgH_east6.OgL_east6.O45秒計(jì)時(shí)電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖上圖為45秒計(jì)時(shí)電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，很顯然是由45進(jìn)制計(jì)數(shù)器和碼型轉(zhuǎn)換電路組成.選擇1HZ 時(shí)鐘脈沖作為系統(tǒng)時(shí)鐘，可實(shí)現(xiàn) 45s計(jì)

9、時(shí).計(jì)數(shù)輸出經(jīng)碼型轉(zhuǎn)換電路后分成十位和個(gè)位，送至數(shù) 碼管顯示.y6v3ALoS892、主控電路主控電路是一個(gè)單進(jìn)程 Moore型有限狀態(tài)機(jī)，其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下：每種狀態(tài)說明如下表:原狀態(tài)目地狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件狀態(tài)輸出s0s0s=Tleds n<="100001"c45<='1'c25v='0'c545v='0'c525<='0's1s='1'且 s45='1's1s1s545='0'leds n<="010001"c45<

10、='0'c25<='0'c545<='1'c525<='0's2s545=Ts2s2s25='0'leds n<="001100"c45<='0'c25<='1'c545<='0'c525<='0's3s25=Ts3s3s525='0'leds n<="001010"c45<='0'c25<='0'c

11、545<='0'c525<='1's0s525=T主控電路通過接收計(jì)時(shí)器發(fā)送地 “時(shí)間到”信號(hào)以及根據(jù)s地值進(jìn)行狀態(tài)地切換，實(shí)現(xiàn)對(duì)十字路口東西、南北兩個(gè)方向地紅、黃、綠燈狀態(tài)地控制和對(duì)各個(gè)計(jì)時(shí)器地控制.M2ub6vSTnP五、仿真結(jié)果：關(guān)于仿真結(jié)果地說明：1、 設(shè)計(jì)時(shí)把東西、南北兩個(gè)方向地紅、黃、綠燈合并成六位寬度地ledsn,四種狀態(tài)一次對(duì) 應(yīng)十進(jìn)制地 33、17、12、10； OYujCfmUCw2、由于計(jì)數(shù)輸出經(jīng)碼型轉(zhuǎn)換電路后分成十位和個(gè)位為數(shù)碼管顯示地碼型，所以會(huì)出現(xiàn)無規(guī) 律地十進(jìn)制數(shù).Malef T me Ba*Inlervd軸66&quo

12、t;3391L02102q.0B as 15. 36 upJ P33B.1 血13 l*dneS cH_«*st+ sL_fl»stgt_s-auths='O',支干道有車來，即主、支干道均有車，兩者交替允許通行A Miller Tma Ba*16.825 nsjJjjpoi-iler59.03 neInlet泊39.21 nsEtaitEnd:s='1' 支干道沒有車來，主干道處于常允許通行地狀態(tài)六、總結(jié)：本設(shè)計(jì)是綜合應(yīng)用狀態(tài)機(jī)地設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，讀懂設(shè)計(jì)目標(biāo)后，認(rèn)真分析主干道和鄉(xiāng)道地狀態(tài)轉(zhuǎn)移同樣也十分重要.實(shí)踐中總結(jié)出，先畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖對(duì)狀態(tài)機(jī)

13、地設(shè)計(jì)有著巨大地幫助作用仿真后發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案可行，滿足設(shè)計(jì)目標(biāo).通過這次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，使我加深對(duì)狀態(tài)機(jī)地理解和應(yīng)用，熟悉EDA 設(shè)計(jì)軟件Quartusll，加強(qiáng)獨(dú)立完成電子設(shè)計(jì)地能力.eUts8ZQVRd 七、附錄1碼型轉(zhuǎn)換t2bcd.vhdlibrary ieee;use ieee.std _lo gic_1164.all;use ieee.std_logic_ un sig ned.all;en tity t2bcd isport(b in s:i n std_logic_vector(5 dow nto 0);H,L:out std_logic_vector(6 downto 0); en d

14、;architecture behav of t2bcd isbeginprocess(b ins)begincase bins iswhen "000010"=>H<="0111111"L<="1011011"when "000011"=>H<="0111111"L<="1001111"when "000000"=>H<="0111111"L<="0111111"

15、;when "000001"=>H<="0111111"L<="0000110"whe n "000100"=>H<="0111111"L<="1100110"when "000101"=>H<="0111111"L<="1101101"when "000110"=>H<="0111111"L<="

16、;1111101"when "000111"=>H<="0111111"L<="0000111"whe n "001000"=>H<="0111111"L<="1111111"whe n "001001"=>H<="0111111"L<="1101111"when "001010"=>H<="0000110&qu

17、ot;L<="0111111"when "001011"=>H<="0000110"L<="0000110"when "001100"=>H<="0000110"L<="1011011"when "001101"=>H<="0000110"L<="1001111"when "001110"=>H<=&quo

18、t;0000110"L<="1100110"when "001111"=>H<="0000110"L<="1101101"when "010000"=>H<="0000110"L<="1111101" when "010001"=>H<="0000110"L<="0000111" when "010010"=

19、>H<="0000110"L<="1111111"when "010011"=>H<="0000110"L<="1101111"when "010100"=>H<="1011011"L<="0111111"whe n "010101"=>H<="1011011"L<="0000110"when "

20、010110"=>H<="1011011"L<="1011011"whe n "010111"=>H<="1011011"L<="1001111"whe n "011000"=>H<="1011011"L<="1100110"end case;end process;end behav;2、45進(jìn)制計(jì)數(shù)器cnt45.vhdlibrary ieee;use ieee.std

21、_lo gic_1164.all;use ieee.std_logic_ un sig ned.all;en tity cnt45 isport(CLK,RST,EN:in std_logic;CQ:out std_logic_vector(5 dow nto 0); cout:out std_logic);en d;architecture behav of cn t45 isbeginprocess(CLK,RST,EN)variable CQI:std_logic_vector(5 dow nto 0);beginif CLK'eve nt and CLK='1'

22、 the nif RST='1' then CQI:="101100"elsif EN='1' the nif CQI>0 then CQI:=CQI-1;cout<='0'else CQI:="101100"cout<='1'end if;end if;end if;CQ<=CQI;end process;end behav;3、主控電路ctrl.vhd :library ieee;use ieee.std _lo gic_1164.all;when "0

23、11001"=>H<="1011011"L<="1101101" when "011010"=>H<="1011011"L<="1111101" when "011011"=>H<="1011011"L<="0000111"when "011100"=>H<="1011011"L<="1111111&quo

24、t;when "011101"=>H<="1011011"L<="1101111"when "011110"=>H<="1001111"L<="0111111"when "011111"=>H<="1001111"L<="0000110"when "100000"=>H<="1001111"L<="

25、;1011011"when "100001"=>H<="1001111"L<="1001111"when "100010"=>H<="1001111"L<="1100110"when "100011"=>H<="1001111"L<="1101101"when "100100"=>H<="1001111"

26、;L<="1111101"when "100101"=>H<="1001111"L<="0000111"when "100110"=>H<="1001111"L<="1111111"when "100111"=>H<="1001111"L<="1101111"when "101000"=>H<="

27、1100110"L<="0111111"when "101001"=>H<="1100110"L<="0000110"when "101010"=>H<="1100110"L<="1011011"when "101011"=>H<="1100110"L<="1001111"when "101100"=>

28、H<="1100110"L<="1100110" whe n others=>nu II;en tity ctrl isport(CLK,RST,s,s45,s25,s545,s525:in std_logic;c45,c25,c545,c525:out std_logic;leds n:out std_logic_vector(5 dow nto 0);end ctrl;architecture body_ctrl of ctrl istype sx is(s0,s1,s2,s3);sig nal curre nt_state:sx;

29、beginprocess(RST,CLK)beginif RST='1' then current_state<=s0;ledsn<="100001"c45<='1'c25<='0'c545<='0'c525<='0'sQsAEJkW5Telsif CLK'eve nt and CLK='1' thencase curre nt_state iswhe n s0=>if s='1' the n curre nt_s

30、tate<=s0;elsif s45='1' the n curre nt_state<=s1;else curre nt_state<=s0;e nd if;leds n<="100001"c45<='1'c25<='0'c545<='0'c525<='0'GMsiasNXkAwhe n s1=>if s545='1' the n curre nt_state<=s2;else curre nt_state<=s

31、1;e nd if;leds n<="010001"c45<='0'c25<='0'c545<='1'c525<='0'TirRGchYzgwhe n s2=>if s25='1' the n curre nt_state<=s3;else curre nt_state<=s2;e nd if;leds n <="001100"c45<='0'c25<='1'c545<=&

32、#39;0'c525<='0'7EqZcWLZNXwhe n s3=>if s525='1' the n curre nt_state<=s0;else curre nt_state<=s3;e nd if;leds n <="001010" c45<='0'c25<='0'c545<='0'c525<='1'izq7IGfO2Eend case;end if;end process; end body_ctrl;版權(quán)申明本文部分內(nèi)容，包括文字、圖片、以及設(shè)計(jì)等在網(wǎng)上搜集整理版權(quán)為個(gè)人所有This articleincludes someparts,includingtext, pictures, and design.Copyright is pers onal own ership. zvpgeqJ1hk用戶