交通燈VHDL課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、電子設(shè)計(jì)ED物技術(shù)課程實(shí)訓(xùn)出題目：交通信號(hào)控制器VHDL設(shè)計(jì)姓名院系專業(yè)學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師:*應(yīng)用技術(shù)學(xué)院電子信息工程（儀器儀表）*完成時(shí)間：2010年6月29日設(shè)計(jì)題目交通信號(hào)控制器 VHDL設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求1、設(shè)計(jì)一個(gè)南北方向?yàn)橹鞲傻?，東西方向?yàn)橹Ц傻赖模?、選擇一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘發(fā)生電路，為電路提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)1HZ信號(hào)；3、( 1)交通燈從綠變紅時(shí)，有5秒黃燈亮的間隔時(shí)間；(2)交通燈紅變綠是直接進(jìn)行的，沒有間隔時(shí)間；(3)主干道上的綠燈時(shí)間為 50秒，支干道的2燈時(shí)間為 30秒；設(shè)計(jì)過程(包括：設(shè)計(jì)方案、上機(jī)設(shè)計(jì)與仿真結(jié)果、硬件實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)結(jié)果、收獲和體 會(huì))選擇我們所要制作的課程設(shè)計(jì)題目；用Quar

2、tus n寫出交通信號(hào)控制器的 VHDL源程序代碼；將程序代碼編譯完成后對(duì)其波形進(jìn)行仿真；設(shè)置引腳后將程序下載到EP1K10TC100-3主芯片之中；進(jìn)行硬件測(cè)試，檢查是否還有錯(cuò)誤，并對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行研究問題出在哪里，并解決 問題，直到該設(shè)計(jì)的完成。成績(jī) 評(píng)定指 導(dǎo) 教 師 評(píng) 語課 程 設(shè) 計(jì) 等 級(jí)1課程設(shè)計(jì)題目、內(nèi)容與要求設(shè)計(jì)題目4頁設(shè)計(jì)內(nèi)容4頁具體要求 4頁2系統(tǒng)設(shè)計(jì)5頁設(shè)計(jì)思路5頁系統(tǒng)原理 5頁3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)5頁VHDL源程序的具體程序和說明5頁交通信號(hào)控制器程序中使用到得信號(hào)及其對(duì)應(yīng)的管腳一 7頁4系統(tǒng)仿真7頁5硬件驗(yàn)證（操作）說明7頁6 總結(jié) 8頁7 參考書目 8頁交通燈控制器周曉重慶三峽

3、學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院電子信息工程（儀器儀表）2008級(jí)重慶萬州 404000摘 要 基于VHDL的交通燈控制器設(shè)計(jì)， 芯片采用ALTERA公司的ACEX1K系列的EP1K10TC100-3,使用硬件描述語言VHDL進(jìn)行描述，對(duì)交通燈進(jìn)行模塊化，在VHDL編程環(huán)境Quartus II下編譯通過。此報(bào)告對(duì)該設(shè)計(jì)的思想原理，詳細(xì)程序和引腳配置以及波形仿真進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。關(guān)鍵詞：VHDL模塊化交通燈設(shè)計(jì)1課程設(shè)計(jì)題目、內(nèi)容與要求設(shè)計(jì)題目交通信號(hào)控制器VHDL設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容交通信號(hào)控制器的VHDL源程序；交通信號(hào)控制器的仿真波形；交通信號(hào)控制器的硬件測(cè)試結(jié)果。具體要求設(shè)計(jì)一個(gè)交通信號(hào)控制器。交通信號(hào)控制器原

4、理框圖如下圖所示。選餅翻跳計(jì)數(shù)器模擬場(chǎng)景圖:2系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)思路選擇課程設(shè)計(jì)題目一查資料寫出交通信號(hào)控制器的VHDL程序代碼一對(duì)程序進(jìn)行全程編譯一時(shí)序仿 真一引腳設(shè)置和下載一硬件測(cè)試系統(tǒng)原理用VHDL編寫程序?qū)崿F(xiàn)交通信號(hào)控制器以下功能：(1)交通燈從綠變紅時(shí)，有5秒黃燈亮的間隔時(shí)間；(2)交通燈紅變綠是直接進(jìn)行的，沒有間隔時(shí)間；(3)主干道上的綠燈時(shí)間為50秒，支干道的綠燈時(shí)間為30秒用VHDL編寫程序?qū)崿F(xiàn)交通信號(hào)控制器的端口控制信號(hào)。其中，clk為標(biāo)準(zhǔn)的1HZ的時(shí)鐘信號(hào)；R為復(fù)位信號(hào)；SPC緊急情況信號(hào)，負(fù)責(zé)緊急情況的處理，當(dāng)緊急情況發(fā)生時(shí)，南北主干道和東西支干 道均顯示紅燈。該程序定義了 4

5、個(gè)狀態(tài)S0,S1,S2,S3當(dāng)狀態(tài)為S0時(shí)，南北方向亮綠燈，東西方向亮紅燈，50s；當(dāng)為 狀態(tài)為S1時(shí)，南北方向亮黃燈，東西方向亮紅，5s ;當(dāng)狀態(tài)為S2時(shí)，南北方向亮紅燈，東西方向 綠火T, 30s；當(dāng)狀態(tài)為S3時(shí)，南北方向亮紅燈，東西方向黃燈，5s；程序還設(shè)計(jì)了一個(gè)緊急信號(hào)情況， 當(dāng)遭遇緊急情況時(shí)，主干道和支干道都亮紅燈。3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)交通燈控制器 VHDL源程序的具體程序和說明狀揄南北方向(主干i!) , |東西方向(次干道) p *虹也黃臻黃口 ”1 (S10) HI-30了Op0#0+3 +Z (stl)-gg1戶g*3 (st2) 中14O1中。產(chǎn)Op H4 (st3)中。口1+3Op

6、ggIp LIBRARY IEEE;USE ;ENTITY TRAFFIC2 ISPORT (CLK,R,SPC: IN STD_LOGIC;-時(shí)鐘、復(fù)位、特殊情況LIGHT: OUT STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0); -light:G1,R1,Y1,G2,R2,Y2;Q1,Q2 : OUT INTEGER RANGE 0 TO 55);END TRAFFIC2 ;ARCHITECTURE behav OF TRAFFIC2 ISTYPE STATES IS (S0,S1,S2,S3);-定義枚舉SIGNAL STATE : STATES ;SIGNAL T1,T2:

7、 INTEGER RANGE 0 TO 55;BEGINP1: PROCESS(CLK,STATE)BEGINIF R=1THEN STATE=S0;T1=50;T2=55;-復(fù)位ELSIF SPC=1 THEN LIGHT LIGHT=100010”;T1=T1-1;T2=T2-1;Q1=T1;Q2=T2;IF T1=0 THENSTATE=S1;T1=5;T2 LIGHT=001010”;T1=T1-1;T2=T2-1;Q1=T1;Q2=T2;IF T1=0 THENSTATE=S2;T1=35;T2 LIGHT=010100”;T1=T1-1;T2=T2-1;Q1=T1;Q2=T2;IF

8、 T2=0 THENSTATE=S3;T1=5;T2 LIGHT=010001”;T1=T1-1;T2=T2-1;Q1=T1;Q2=T2;IF T1=0 THENSTATE=S0;T1=50;T2STATE=S0;T1=50;T2-5PChJN_7Row I/OYesq4LIGHTOFiN_eRow 1/0RDYnESVYes餐PlfJ_9Row 1/0Yes6-LUGHT2F1TJJCRow I/OTJrr_DOfEYes7D LIGHTP1TJ_13Row 1/0Ves8UtyiT4Pird_14R 叫 1/0Yes9LIGHT 后FITJ 15RwWYes10FITJ 16Row I/O

9、Yes11FIN J 9Row r/o12Q17Fl NN口P.caw T/CfYnQq咽P1NJ21Row I/?v14-Ql4P1NJ?2Yes15閭P1IN_23Re 170v16-L20P1FJ_26Column 1/0Yes17-Q2PIN J17Cotumn 1/DYes18平pitj_5Colunnr /Yes司HN.29Coiumn I/OLOCKYes205加PIM JOCoiunrn I/OYes21UQ洞PINJ1Column I/OYes224系統(tǒng)仿真5硬件驗(yàn)證（操作）說明根據(jù)之前寫定的引腳來進(jìn)行連線，其中 clk連接1Hz的脈沖，R連可控制電平的高低電平信號(hào)，實(shí)現(xiàn) 復(fù)

10、位功能。SPC接高低電平信號(hào)，實(shí)現(xiàn)緊急情況功能。G1接南北道的綠燈，R1接南北道的紅燈，Y1街南北道的黃燈。G2接?xùn)|西道的綠燈，R2接?xùn)|西道的紅燈，Y2街東西道的黃燈。經(jīng)過對(duì)源程序的不斷檢 查和對(duì)EP1K10TC100-3fc芯片的各個(gè)引腳是否能夠提供正常工作進(jìn)行檢測(cè)，最終將結(jié)果調(diào)試成功。6總結(jié)通過這次實(shí)訓(xùn)I,我們?cè)诔绦虻墓δ?，源程序修改以及最后的硬件調(diào)試波形仿真中取得了更深一步的 成就，通過理論結(jié)合實(shí)際進(jìn)行不斷地修改、討論。填補(bǔ)了我們?cè)谶@一方面的不足，當(dāng)最后結(jié)果出來 的時(shí)候，我們心比蜜甜，通過這次實(shí)訓(xùn)I,我們?cè)趯?shí)踐中學(xué)會(huì)了很多在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)中無法學(xué)到得東西。 將使我們?cè)谝院蟮墓ぷ髦惺芤娣藴\。7 參考書目1、PLD與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)李輝編著西安電子科技大學(xué)出版社，20052數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版），閻石主編，高教出版社3、候伯亨、顧新VHDL硬件描述語言與數(shù)字邏輯電路