基于FPGA交通灯的设计与制作论文.doc

PAGE PAGE 4 长沙航空职业技术学院毕业设计（论文） 目 录 PAGE \* MERGEFORMAT 1 基于FPGA交通灯的设计与制作毕业论文 目 录 TOC \o 1-9 \h \uHyperlink \l _To 要 5 1 引言 6 2 VHDL、FPGA、Quartus II和实验板简介 7 2.1 FPGA简介 7 2.2 VHDL简介 8 2.3 Quartus II简介 9 Hyperlink \l _Toc604169433 系统分析与总体方案 10 Hyperlink \l _Toc604169443.1系统分析 11 Hyperlink \l _Toc604169453.2 交通灯设计的具体方案 14 Hyperlink \l _Toc604169464 硬件电路设计 15 Hyperlink \l _Toc604169474.1分频器设计 16 Hyperlink \l _Toc604169484.2状态控制电路设计 23 Hyperlink \l _Toc604169504.3译码显示电路设计 24 Hyperlink \l _Toc604169494.4顶层设计 25 Hyperlink \l _Toc604169565 程序仿真与分析 26 Hyperlink \l _Toc604169575.1 仿真结果 26 Hyperlink \l _Toc604169585.2 仿真结果分析 27 Hyperlink \l _Toc604169596 元器件清单 28 Hyperlink \l _Toc604169607 心得体会 29 Hyperlink \l _To考文献 31 Hyperlink \l _To录 41 Hyperlink \l _To谢 42 长沙航空职业技术学院毕业设计（论文） 摘 要 长沙航空职业技术学院毕业设计（论文） 摘 要 基于FPGA交通灯的设计与制作 摘 要 交通灯控制器在城市交通监管中起着极其重要的作用。传统的交通灯控制器基本是通过单片机或者PLC实现。本文介绍基于FPGA技术和Quartus II开发平台实现十字路口交通灯控制器的的一种方案。利用VHDL硬件描述语言描述各模块程序，并在Quartus II环境下进行编译、仿真，生成顶层文件后下载在FPGA器件FLEX EPF10K10LC84上进行验证。验证结果表明，设计基本实现了交通灯控制器所要求的控制过程，包括倒计时时间显示功能、特殊状态控制功能和主、支干道的红、黄、绿灯交替显示功能，表明本文所述的的设计方案正确。 本文结合交通灯控制器的设计过程，简单介绍了硬件描述语言VHDL的结构模型和设计流程、 VHDL设计的优点及该语言在数字系统设计中的美好前景和重要地位。 关键词： 交通灯控制器；VHDL；FPGA； Quartus II Abstract Traffic light controller is playing an important role in the municipal transportation supervision. The traditional traffic light controller majority realizes through the monolithic integrated circuit or PLC. This article introduced one kind of plan which is based on FPGA and Quartus II programming environment to realize the crossroad street intersection traffic light controller. The programming language is VHDL hardware description language, which is widespread at present. The procedures of each model have been carried on the translation and simulation under the environment of Quartus II of Altera Corporation, and downl