數(shù)字電路與EDA課程實驗報告

1、第8頁 共8頁數(shù)字電路與EDA 課程實驗報告西安電子科技大學(xué)數(shù)字電路與 EDA課程實驗報告實驗名稱交通燈控制器電子工程學(xué)院班 姓名學(xué)號同作者實驗日期2022年10月14日 指導(dǎo)老師評語：指導(dǎo)老師：年月日 實驗報告內(nèi)容根本要求及參考格式一、實驗?zāi)康?二、實驗所用儀器或?qū)嶒灜h(huán)境三、實驗根本原理及步驟或方案設(shè)計及理論計算四、實驗數(shù)據(jù)記錄或仿真及軟件設(shè)計五、實驗結(jié)果分析p 及答復(fù)下列問題或測試環(huán)境及測試結(jié)果成績一、實驗?zāi)康?、研究交通燈控制器的工作原理,進(jìn)展功能設(shè)計; 2、加深 VHDL 語言的理解; 3、純熟掌握自.上而下的分層設(shè)計方法; 4、純熟掌握 EDA 軟件 QUARTUSII 的開發(fā)流程。

2、二、實驗儀器設(shè)備PC 機(jī)-臺; QUARTUSII 13.0 軟件; DE0 實驗板 Altera Blaster 下載器三、 實驗設(shè)計要求1、東西、南北兩個方向有紅、黃、綠燈指示是否允許通行 2、設(shè)置時鐘，以倒計時方式顯示允許通行的時間 3、綠燈、黃燈、紅燈的持續(xù)時間分別設(shè)置為 27 秒、I 3 秒和 30 秒(時間也開自行設(shè)置) 4、當(dāng)東西或南北兩路中任一道上出現(xiàn)特殊情況，例如有消防車，警車要去執(zhí)行任務(wù)，交通控制系統(tǒng)可由交警手動控制進(jìn)入特殊運行狀態(tài),即兩條道上的所有車輛皆停正通行，紅燈全亮，時鐘停頓計時。特殊運行狀態(tài)完畢后，管理系統(tǒng)恢復(fù)狀態(tài)繼續(xù)正常運行。四、 實驗 方案本系統(tǒng)主要由分頻器、

3、計數(shù)器、控制器、倒計時顯示器等電路組成。分頻器將晶振送來的 50Mhz 信號變?yōu)?1Hz 時鐘信號；計數(shù)器實現(xiàn)總共 30 秒的計數(shù)，30 秒即交通控制系統(tǒng)的一個大循環(huán)；控制器控制系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移和紅、黃、綠燈的信號輸出；倒計時顯示電路實現(xiàn) 30 秒倒計時和顯示功能。整個系統(tǒng)的工作時序受控制器控制。狀態(tài) S0 S1 S2 S3 S4 東西干道交通燈紅 綠27 秒黃3 秒紅30 秒南北干道交通燈 紅30 秒綠27 秒黃3 秒交通燈控制器原理框圖流程框圖 代碼 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;

4、 USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY control IS PORT(CLK : INSTD_LOGIC;QQ:OUTSTD_LOGIC;QQQ:OUTSTD_LOGIC;EMERGENCY,RESET : IN STD_LOGIC;LIGHT1 : OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);-A 通道交通燈LIGHT2 : OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); -B 通道交通燈 );SEG0:out std_logic_vector(7 downto 0);SEG1:out std_logic_

5、vector(7 downto 0);SEG2:out std_logic_vector(7 downto 0);SEG3:out std_logic_vector(7 downto 0); END control; 時鐘分頻 產(chǎn)生 1 秒時鐘 脈沖信號 狀態(tài)轉(zhuǎn)換 關(guān)系設(shè)置 紅綠燈顯示 數(shù)碼管顯示 倒計時控制 燈信號控制 ARCHITECTURE BEHAV OF control ISSIGNALAA : INTEGER RANGE 0 TO 24999999;SIGNALBB : INTEGER RANGE 0 TO 24999;SIGNALClk_1: STD_LOGIC;SIGNALcl

6、k2: STD_LOGIC;SIGNALQ : STD_LOGIC;SIGNALP : STD_LOGIC;TYPESTATES IS (S0,S1,S2,S3,S4);-五個狀態(tài)。包括一個緊急狀態(tài) S0SIGNAL STATE : STATES;SIGNAL A,B,C,D : INTEGER RANGE 0 TO 9;SIGNAL EMERGENCY_STATE,RESET_STATE : STD_LOGIC := 0;SIGNAL COUNT : INTEGER RANGE 0 TO 59;signal abshi,abge,cdshi,cdge:integer;-ab orientia

7、l time,include shi gesignal abshi1,abge1,cdshi1,cdge1:std_logic_vector (7 downto 0);-control IOsignal DIG_S :std_logic_vector(3 downto 0);signal i:integer:=0;BEGIN -PROCESS(CLK)-50000000 分頻得到 1Hz 的頻率假設(shè)系統(tǒng)頻率為50MHz-BEGIN-IF CLKEVENT AND CLK=1 THEN -IF AA=24999999 THEN -Q = 33)THEN STATE = 30 AND COUNT

8、= 3 AND COUNT LIGHT1 LIGHT1 LIGHT1 LIGHT1 LIGHT1 cdge cdge cdge cdge cdge cdge1 cdge1 cdge1 cdge1 cdge1 cdge1 cdge1 cdge1 cdge1 cdge1 cdge1 cdshi1 cdshi1 cdshi1 cdshi1 cdshi1 cdshi1 cdshi1 cdshi1 cdshi1 cdshi1 cdshi1 abge1 abge1 abge1 abge1 abge1 abge1 abge1 abge1 abge1 abge1 abge1 abshi1 abshi1 abshi1 abshi1 abshi1 abshi1 abshi1 abshi1 abshi1 abshi1 abshi1 SEG0 SEG1 SEG2 SEG3 SEG0=“11111111”;SEG1=“11111111”;SEG2=“11111111”;SEG3=“11111111”;end case;i=i+1;if i=4 then i=0;end if;end if; end process; END;五、實驗結(jié)果用兩局部燈實現(xiàn)了題目要求，即用兩局部燈分別表示兩個路口的情況，計時器和燈的閃跳間隔符合要求，能實現(xiàn)緊急狀態(tài)即兩個路口都亮“紅”燈以及復(fù)位狀態(tài)。六、遇到問題及解決