CH16_交通号志控制器实作解说.pptVIP

第十章 實驗目的 實驗功能 程式碼 波形模擬 下載規劃及接腳指定 燒錄至LP-2900 實驗結果 *第十六章 第十六章 交通號誌控制器實作 16-1 ?實驗目的 16-2 ?實驗功能 16-3 ?實驗步驟 16-4 ?程式碼 16-5 ?波形模擬 16-6 ?下載規劃及接腳指定 16-7 ?燒錄至LP-2900 16-8 ?實驗結果 16-1 紅綠燈號誌是以紅燈與綠燈狀態不斷的改變，以限制交通流量，進而紓解車潮。而紅綠燈的狀態又分為三種：紅燈、黃燈、綠燈。紅燈所代表的訊息為禁止通行，黃燈為警示即將從可通行狀態轉為禁止通行，綠燈為通行狀態。 紅綠燈在固定的時間內，不斷的改變狀態，例：(紅→綠→黃→紅→綠→黃) 如此般的週而復始，甚至於能夠顯示出倒數時間的字樣以及點陣式活動小人物的燈號。 16-2 只要將設計出之兩狀態不同的紅綠燈分別擺設於對向車道如圖16-1即可形成我們所需要之十字路口紅綠燈號誌。 圖16.1 十字路口紅綠燈示意圖 16-3 實驗步驟 在此實驗中我們使用的電路設計程式為MAX+PLUSII， 而設計之方式是採取VHDL Code再以階層式的設計，將 同一電路中某一功能的電路以其功能劃分，形成一個 獨立的電路模組，最後將這些獨立模組組合起來成為 我們的電路，此種設計方式可使得系統的維護性及偵 錯性大為提高。 當觸動重置(RESET)鍵時，系統將被重置回初始狀態(第 一組東西方向之紅燈亮、第二組南北方向綠燈亮)，而當 需要以手動控制交通號誌的狀態時，可將手動控制(SET) 設為1，並將A、B從本來之”11”狀態更改為”01”便可使東 西向改變為紅燈，南北向改為綠燈。反之改為”10”則可使 東西向改為綠燈，南北方向改為紅燈。 動作說明： 圖16.2 設計流程圖 設計輸入 以VHDL設計內部電路 並加以組合 邏輯模擬 以波形模擬驗證所設計 電路之正確性 燒錄及實體模擬 待燒錄完成後開始 進行實體之模擬 電路佈局 在所採用之晶片上進行 對應腳位之佈局 設計完成 16-4 程式一：JK正反器 由於在紅綠燈電路中將使用到計數器的功能，故在此我們將撰寫JK正反器的程式碼，以下為JK正反器之VHDL碼： LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY JKFF_A IS PORT( SET,RESET,J,K,CLK :IN STD_LOGIC; Q :OUT STD_LOGIC ); END JKFF_A; ARCHITECTURE A OF JKFF_A IS SIGNAL Q1: STD_LOGIC; BEGIN PROCESS(SET,RESET,CLK) BEGIN IF RESET= 1 THEN Q1= 0 ; ELSIF SET = 1 THEN Q1= 1; ELSIF CLKEVENT AND CLK = 1 THEN Q1 = (J AND NOT Q1) OR (NOT K AND Q1); 程式二：模數八之計數器 計數器是在序向邏輯中相當重要之元件，在除頻器或是狀態機中都需要使用。 以下為以三個JK正反鎖組合成的Mod8計數器之VHDL碼： LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY RGY_MOD1 is PORT( SET,RESET,J,K,CLK :IN STD_LOGIC ; Y0,Y1,Y2,EN :OUT STD_LOGIC ); END RGY_MOd1; ARCHITECTURE A OF RGY_MOD1 IS COMPONENT JKFF_A PORT( SET,RESET,J,K,CLK :IN STD_LOGIC; Q :OUT STD_LOGIC ); END COMPONENT; END IF; END PROCESS; Q = Q1; END A; SIGNAL Y3,Y4,Y5,Y6 : STD_LOGIC; BEGIN IC0 : JKFF_A PORT MAP (SET,RESET,J , K,CLK,Y3); Y0=Y3; IC1 : JKFF_A PORT MAP (SET,RESET,Y3,Y3,CLK,Y4); Y1=Y4;