数电EDA交通信号灯的课程设计.docVIP

交通信号灯控制器 设计者：王凯 班级：电气工程及其自动化7班 学号：20090710820 指导老师：苏娟 一、课程设计的要求及目的： 1．了解电子设计的具体流程和方法。 2. 掌握电子设计的基本要求，能够运用所学的知识解决生活中的一些问题。 3. 初步掌握VHDL语言编程，并设计出一个有意义的小型系统。 4. 掌握Altium Designer6软件的应用，并且了解相关硬件的组成和功能。 二、设计的功能要求： 1、交通灯分南北方向和东西方向红绿灯安排，SN为主 干道，EW为支干道。此交通灯分为正常模式和紧急 模式，在正常模式下分为白天模式和夜间模式。 2、交通灯可以根据时钟的时间自动从白天模式转为黑夜模式，交通灯紧急模式和正常模式之间的转换通过开关控制，且当从紧急模式回复到正常模式时，数码管显示回到最初状态。 3、白天模式：主干道工作时:SN（南北直走）绿灯40秒，黄灯5秒；SWNE（南拐西、北拐东）绿灯20秒，黄灯5秒。支干道工作时：EW（东西直走）绿灯20秒，黄灯5秒，WNES（西拐北、东拐南）绿灯20秒，黄灯5秒。(设计直走与左拐的功能是为了防止左拐与对面直走的车辆相撞) 4、黑夜模式：主干道工作时:SN（南北直走）绿灯20秒，黄灯5秒；SWNE（南拐西、北拐东）绿灯10秒，黄灯5秒。支干道工作时：EW（东西直走）绿灯15秒，黄灯5秒，WNES（西拐北、东拐南）绿灯10秒，黄灯5秒。 5、紧急模式：主干道与支干道全亮红灯且显示为00。 三、模块说明 原理图： 1、信号模块 说明：从器件库提出的，提供20M赫兹的脉冲信号。 2、开关模块 说明：从器件库提出，控制下载JTDLCD上灯的显示，控制主控 模块上CM的选择，CM为0时为正常模式，CM为1时为紧 急模式。控制键盘模块的复位R,键盘只有在复位后才能 正常使用，R为1有效。 3、键盘模块 说明：KEYPAD器件从器件库提出，将板上键盘变为16个按键， 从左上到右下，按键按下时，对应输出为1，松开为0。 支持多个按键(必须是同一行)同时按下，带防抖,与 NANOBOARD库中器件KEYPAD直接相连。 管脚说明： ICOL[3..0]、OROW[3..0]连接KEYPAD器件， 输入：CPIN 时钟脉冲输入 按20MHz设计，链接脉冲发生器。 复位R链接开关O4。 输出：Y[15..0] 16个按键输出。当按下Y1时，JTD模块、时钟模块和JTDLCD模块复位，Y1链接JTD模块R、时钟模块R、R1和JTDLCD模块R。 模块程序VHDL语言如下： LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; entity PADTOKEY is port (CPIN,R :IN STD_LOGIC; Y: OUT STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0); ICOL : IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); --ICOL[3..0]连接KEYPAD器件 OROW : OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0) --ROW[3..0]连接KEYPAD器件 ); END ENTITY; architecture JGT of PADTOKEY is TYPE STATES IS (S0,S1,S2,S3,S4); SIGNAL S: STATES; SIGNAL SROW : STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); SIGNAL CPCT : INTEGER RANGE 0 TO 255; SIGNAL CTDELAY: INTEGER RANGE 0 TO 511; SIGNAL CP:STD_LOGIC; BEGIN --KEY分频 PROCESS(CPIN) BEGIN IF CPIN=1 AND CPIN EVENT THEN IF CPCT=255 THEN CPCT=0;CP= NOT CP; ELSE CPCT=CPCT+1; END IF; END IF; END PROCESS; PROCESS(CP,R) VARIABLE N:INT