EDA實(shí)驗(yàn)交通燈設(shè)計(jì)報(bào)告

1、EDA原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)報(bào)告題目：交通燈控制器專業(yè)：電子信息工程班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)： 一、 設(shè)計(jì)題目：交通燈控制器二、 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，黃燈亮則給行駛中的車輛有時(shí)間停在禁行線外。2、紅、綠、黃發(fā)光二極管作信號(hào)燈。3、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。4、主、支干道均有車時(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。5、在每次由綠燈亮到紅燈亮的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，要亮5秒黃燈作為過(guò)渡，使行駛中的車

2、輛有時(shí)間停到禁行線外，設(shè)立5秒計(jì)時(shí)、顯示電路。三、 設(shè)計(jì)原理：（含系統(tǒng)總的原理圖） 由兩個(gè)分頻器模塊，三個(gè)計(jì)數(shù)器模塊及它的選擇器，一個(gè)掃描數(shù)碼管模塊，和一個(gè)紅綠燈控制模塊連接而成。RTL狀態(tài)圖四、 設(shè)計(jì)內(nèi)容：（含狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、軟件流程圖、說(shuō)明文字等，每單獨(dú)模塊的圖標(biāo)和VHDL程序；最后為總體程序框圖）分頻器1LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY DVF ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;-D:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);FOU

3、T:OUT STD_LOGIC);END;ARCHITECTURE one OF DVF ISSIGNAL FULL:STD_LOGIC;BEGINP_REG:PROCESS(CLK)VARIABLE CNT8:INTEGER RANGE 48000000 DOWNTO 0;BEGINIF CLKEVENT AND CLK=1 THENIF CNT8=24000000 THENCNT8:=0;FULL=1;ELSE CNT8:=CNT8+1;FULL=0;END IF;END IF;END PROCESS P_REG;P_DIV:PROCESS(FULL)VARIABLE CNT2:STD_L

4、OGIC;BEGINIF FULLEVENT AND FULL=1 THENCNT2:=NOT CNT2;IF CNT2=1 THEN FOUT=1;ELSE FOUT=0;END IF;END IF;END PROCESS P_DIV;END;說(shuō)明：采用的是48M時(shí)鐘輸入，作為后面的時(shí)鐘信號(hào)。分頻器2LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY DVF2 ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;-D:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);FOUT

5、:OUT STD_LOGIC);END;ARCHITECTURE one OF DVF2 ISSIGNAL FULL:STD_LOGIC;BEGINP_REG:PROCESS(CLK)VARIABLE CNT8:INTEGER RANGE 48000000 DOWNTO 0;BEGINIF CLKEVENT AND CLK=1 THENIF CNT8=20000 THENCNT8:=0;FULL=1;ELSE CNT8:=CNT8+1;FULL=0;END IF;END IF;END PROCESS P_REG;P_DIV:PROCESS(FULL)VARIABLE CNT2:STD_LOGI

6、C;BEGINIF FULLEVENT AND FULL=1 THENCNT2:=NOT CNT2;IF CNT2=1 THEN FOUT=1;ELSE FOUT=0;END IF;END IF;END PROCESS P_DIV;END;說(shuō)明：改變了分頻器的大小，這個(gè)頻率很高，是給掃描數(shù)碼管模塊使用的。計(jì)數(shù)器1LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY cntn ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC_vector(2 downto 0

7、);U:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);A,B:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);END;ARCHITECTURE bhv OF cntn ISSIGNAL J,K,L:STD_LOGIC;SIGNAL Q2,Q1:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);BEGINa1:PROCESS(CLK)BEGINIF CLR=001 THEN Q1=0100;ELSIF U=010 THENIF CLKEVENT AND CLK=1 THEN Q1=Q1-1; IF Q1=0000 THEN Q1=1001;J=1;EL

8、SE J=0;END IF;END IF;A=Q1;END IF;END PROCESS;a2:PROCESS(J) BEGINIF CLR=001 THEN Q2=0010;ELSIF U=010 THEN IF JEVENT AND J=1 THEN Q2=Q2-1; IF Q2=0000 THEN Q2=0010;K=0;ELSE K=1;END IF; END IF;B=Q2; END IF; END PROCESS; END ;說(shuō)明：作為支干道通行時(shí)間，倒計(jì)時(shí)25s。計(jì)數(shù)器2LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_L

9、OGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY cntm ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC_vector(2 downto 0);U:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);C,D:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);END;ARCHITECTURE bhv OF cntm ISSIGNAL J,K,L:STD_LOGIC;SIGNAL Q2,Q1:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);BEGINa1:PROCESS(CLK)BEGINIF CLR=010 THEN Q1

10、=0101;ELSIF U=001 THENIF CLKEVENT AND CLK=1 THEN Q1=Q1-1; IF Q1=0000 THEN Q1=1001;J=1;ELSE J=0;END IF;END IF;C=Q1;END IF;END PROCESS;a2:PROCESS(J) BEGINIF CLR=010 THEN Q2=0000;ELSIF U=001 THEN IF JEVENT AND J=1 THEN Q2=Q2-1; IF Q2=0000 THEN Q2=0010;K=0;ELSE K=1;END IF; END IF;D=Q2; END IF; END PROCE

11、SS; END ;說(shuō)明：要亮5秒黃燈作為過(guò)渡計(jì)數(shù)器3LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY cntl ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC_vector(2 downto 0);U:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);E,F:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);END;ARCHITECTURE bhv OF cntl ISSIGNAL J,K,L:STD_LOGIC;SIGN

12、AL Q2,Q1:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);BEGINa1:PROCESS(CLK)BEGINIF CLR=001 THEN Q1=0100;ELSIF U=000 THENIF CLKEVENT AND CLK=1 THEN Q1=Q1-1; IF Q1=0000 THEN Q1=1001;J=1;ELSE J=0;END IF;END IF;E=Q1;END IF;END PROCESS;a2:PROCESS(J) BEGINIF CLR=001 THEN Q2=0100;ELSIF U=000 THEN IF JEVENT AND J=1 THEN Q2=

13、Q2-1; IF Q2=0000 THEN Q2=0010;K=0;ELSE K=1;END IF; END IF;FQ1=E;Q2Q1=C;Q2Q1=A;Q2NULL;END CASE;END PROCESS;END ;說(shuō)明：不同的狀態(tài)數(shù)碼管分別顯示45s，25s，5s倒計(jì)時(shí)。紅綠燈控制模塊library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entity deng isgeneric(a:integer:=45;b:integer:=5;c:integer:=25);port(clk,rst : i

14、n std_logic; R1,G1,Y1,R2,G2,Y2 : out std_logic; U:out std_logic_vector(2 downto 0);end;architecture one of deng istype fsm_st is (QA,QB,QC,QD);signal current_state , next_state : fsm_st;SIGNAL q: integer range 0 TO 200;begin-process(clk)-begin-if clk = 1 and clkevent then-if q=29 then q=0;else q=q+1

15、;end if;end if;-end process;process (clk)begin if rst = 0 then current_state = QA;q=0; elsif clk = 1 and clkevent then current_state = next_state;if q=a+b+b+c-1 then q=0;else qG1 = 0;R2= 0;R1=1;Y1=1;G2=1;Y2=1;U=000; if q=a-1 then next_state = QB; else next_state Y1=0;R2= 0;R1=1;G1 = 1;G2=1;Y2=1;U=00

16、1; if q=a+b-1 then next_state = QC; else next_state R1=0;G2= 0;Y1=1;G1 = 1;R2=1;Y2=1;U=010; if q=a+b+c-1 then next_state = QD; else next_state R1=0;Y2= 0;Y1=1;G1 = 1;G2=1;R2=1;U=001; if q=a+b+b+c-1 then next_state = QA; else next_state bt=NOT00000001;abt=NOT00000010;abt=NOT00000100;abt=NOT00001000;abt=NOT00010000;abt=NOT00100000;abt=NOT01000000;abt=NOT10000000;anull; end case;end process p1;p2:process(clk) begin if clkevent and clk=1 then cnt8sgsgsgsgsgsgsgsgsg