《交通灯控制器T.docVIP

实验十八 交通灯控制器 一、实验任务及要求 能显示十字路口东西、南北两个方向的红、黄、绿的指示状态 用两组红、黄、绿三色灯作为两个方向的红、黄、绿灯。变化规律为：东西绿灯，南北红灯－东西黄灯，南北红灯－东西红灯，南北绿灯－东西红灯，南北黄灯-东西绿灯，南北红灯……依次循环。 能实现正常的到计时功能 用两组数码管作为东西和南北方向的允许或通行时间的到计时显示，显示时间为红灯45秒、绿灯40秒、黄灯5秒。 能实现紧急状态处理的功能 出现紧急状态（例如消防车，警车执行特殊任务时要优先通行）时，两路上所有车禁止通行，红灯全亮； 显示到计时的两组数码管闪烁； 计数器停止计数并保持在原来的状态； 特殊状态解除后能返回原来状态继续运行。 能实现系统复位功能 系统复位后，东西绿灯，南北红灯，东西计时器显示40秒，南北显示45秒。 用VHDL语言设计符合上述功能要求的交通灯控制器，并用层次化设计方法设计该电路。 控制器、置数器的功能用功能仿真的方法验证，可通过有关波形确认电路设计是否正确。 完成电路全部设计后，通过系统实验箱下载验证设计课题的正确性。 r1,g1,y1 state led1 reset sub1,sub2 urgen set1,set2 r2,g2,y2 clk led2 图18–1 交通灯控制器电路框图 二、设计说明与提示 交通灯控制器框图如图18-1所示。 1．信号说明： reset：系统复位； clk：计时和闪烁频率； urgen：紧急情况信号，高电平代表紧急情况出现； state: 状态变化信号，00代表东西绿灯，南北红灯；01代表东西黄灯，南北红灯；10代表东西红灯，南北绿灯；11代表东西红灯，南北黄灯； sub1,sub2：东西和南北方向的计数器减1信号； set1,set2：东西和南北方向的计数器置数信号； r1,g1,y1：代表东西方向的红灯，绿灯和黄灯； led1：代表东西方向的计时显示； r2,g2,y2：代表南北方向的红灯，绿灯和黄灯； led2：代表南北方向的计时显示； 2．模块说明： 输出模块： 正常状态下通过控制模块输出的state状态信号，sub减1信号和set置数信号控制东西和南北方向的指示灯和计数显示；紧急状态下通过urgen紧急信号，clk时钟信号处理紧急情况，输出红灯，计数输出值不断闪烁。 控制模块： 通过对时钟的计数控制运行状态的转变，输出相应的状态变化信息、递减信号和置数信号给输出模块进行显示；出现紧急情况时停止计数和状态的变化，解除紧急状态后继续原来的运行状态。 3．模块设计： 说明：我们记东西方向为1路，南北方向为2路。 输出模块： LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY ledshow IS PORT( clk,urgen : IN STD_LOGIC; state : IN STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0); sub,set1,set2 : IN STD_LOGIC; r1,g1,y1,r2,g2,y2 : OUT STD_LOGIC; led1,led2 : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0)); END ledshow; ARCHITECTURE a OF ledshow IS SIGNAL count1,count2 : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); ――1和2路的计数器 SIGNAL setstate1,setstate2 : ST