毕业论文：基于CPLD智能交通控制系统设计.doc

目录 摘要 1 ABSTRACT 2 绪论 3 1 课题相关技术 4 1.1 可编程器件的发展状况 4 1.2 FPGA、CPLD概述 5 1.3 MAX7000系列CPLD简介 5 1.4 VHDL硬件描述语言介绍 6 1.5 FPGA设计流程及QuartusII介绍 7 2 设计思路及方案介绍 9 3 硬件电路设计 10 3.1 CPLD配置电路 11 3.2 时钟发生电路 12 3.3 数码管及LED显示电路 12 3.4 串口配置电路 14 4 VHDL语言实现智能交通控制系统 15 4.1 串口服务模块 16 4.2 交通灯控制模块 16 4.3 显示模块 17 5 系统实现与测试 17 结束语 18 致谢 18 参考文献 18 附录 19 摘要 给出了一种基于CPLD(可编程逻辑器件)的交通信号灯控制系统设计方案。简述了在EDA平台上用单片CPLD器件构成该数字系统的设计思想和实现过程，该方案极大地减少了分立元件的使用，没有传统设计中的接线问题,故障率低、可靠性高, 抗干扰能力强、结构简单，体积小。说明了EDA技术在数字电路设计中的优越性。 关键词：CPLD（可编程逻辑器件） VHDL语言 MAX+PLUS软件 交通灯控制系统 ABSTRACT This paper is about a design plan of a traffic light control system based on CPLD. It describes the design and process of digital system, which is made of single-chip CPLD device, in EDA. Beacuse of the reduce of using discrete component in this design and no wiring problem as usual designs, it leads to lower rate of breakdowns, strong preventing jamming ability, simple structure, and samll bulk. It proves the superiority of EDA technology in digital circuit design. Key words：CPLD; VHDL language; MAX+PLUS soft; traffic light controller system 绪论 智能交通信号控制系统是城市道路交通管理系统中对交叉路口、行人过街，以及环路出入口采用信号控制的子系统，是运用了交通工程学、心理学、应用数学、自动控制与信息网络技术以及系统工程学等多门学科理论的应用系统。　　主要包括交通工程设计、车辆信息采集、数据传输与处理、控制模型算法与仿真分析、优化控制信号调整交通流等。国内外各大中城市已有的交通信号控制系统就是根据不同环境条件，基于各自城市道路的规划和发展水平建立起来的国家重点基础研究规划（973）项目“信息技术与高性能软件”中设立的二级课题“城市交通监控系统”，结合我国城市交通发展的特点，确定了建立实时自适应的城市道路智能交通信号控制系统的智能化管理的发展方向。智能交通信号控制系统的基本组成是主控中心、路口交通信号控制机以及数据传输设备。其中主控中心包括操作平台、交互式数据仓、效益指标优化模型、数据（图象）分析处理等。智能交通信号控制系统的核心是控制模型算法软件，是贯穿规划设计在内的信号控制策略的管理平台，体现着交通管理者的控制思想，它包括信号控制系统将起到的作用和地位。目前，国内外已应用的信号控制系统大多是以优化定周期方案、优化路口绿信号配比以及协调相关路口通行能力为基础的，是根据历史数据和自动检测到的车流量信息，通过设置的控制模型算法选取适当的信号配比控制方案，是被动的控制策略。根据路口交通流现状和预测进行交通渠化设计分析原始交通流数据，通过仿真模型效验，确定控制模式，进行交通参数设定根据交通渠化设计及控制模式的设计要求完成交通工程设计（包括车辆检测器的检测区定位）根据各个路口配备设备的相关性，完成协调设计确定系统和单点控制的优化目标函数，得出最优信号控制方案配置路口信号控制机的固化基础参量，配置主控中心数据库与数据传输设置。智能交通信号控制系统的确是一个专业性较强的综合性应用系统，解决的是我们日常生活中最直接的基本问题，每个人都可以提出看法和观点，但每个人都难以系统的解释存在问题的原因，找到解决问题的办法。专业人士可以设计出理想的模型和算法，可交通参与者的认知和文化水准的差异，使实际效果不感乐观，因此，普及交通管理技术知识，提高对交通