EDA交通灯课程设计实验报告汇.doc

EDA交通灯课程设计 实验报告 学院：通信与信息工程学院 专业：电子信息工程 班级：0120902 目 录 交通灯控制系统的设计 1 1.设计要求 1 1.1 实现基本要求及扩展 1 1.2 附加要求 1 2 设计思路 1 3 状态机变化图 2 3.1 状态机变化图 2 4 设计步骤及程序 3 4.1 主体程序代码 3 4.2 分频程序代码 5 4.3 计数器程序代码 6 4.4 二选一数据选择器程序代码 7 when others= seg=b;dig 8 end case; 8 end process; 8 end; 8 4.5 控制系统电路图 8 5 硬件实现及调试结果 8 5.1 硬件测试结构示意 8 5.2 软件仿真结果 9 6. 心得体会 9 交通灯控制系统的设计 1.设计要求 1.1 实现基本要求及扩展 1.能显示十字路口东西、南北两个方向的红、黄、绿灯的指示状态，用两组红、黄、绿三色灯作为两个方向的红、黄、绿灯； 每次通行时间为15S， 2.能实现正常的倒计时功能，用两组数码管作为东西、南北向的倒计时显示。其中，黄灯：3S。 3.当出现一方出现红灯，另一方出现绿灯时，出现红灯的之路左转弯灯亮。 4.能实现特殊状态的功能。按下Sw0键后，能实现以下特殊功能： （1） 四个数码管的显示都为0， （2）东西、南北路口均显示红灯状态； 5.用VHDL语言设计上述功能的交通灯控制器，并用含有四个状态的状态机； 1.2 附加要求 1.时钟输入：clkin=1KHz； 2.采用分频器分成：1Hz，然后提供给系统。 2 设计思路 交通灯控制器的电路控制原理框图如图1所示，主要包括分频器模块、计数器模块、主控制器模块和二选一数据选择器模块。计数器模块以秒为单位倒计时，当计数值依次加一，直至“1111”，再进行下次的计数循环。分频器模块将1000HZ的频率转化为1HZ。数据选择器模块完成数码管个位和十位的seg选择，从而完成两位数字的显示。核心部分是主控制模块。具体控制情况见表1。 图1 电路控制原理框图 状态 干道1 干道2 时间/s 红灯与左转灯亮 绿灯亮 12 红灯亮 黄灯亮 3 绿灯亮 红灯与左转灯亮 12 黄灯亮 红灯亮 3 表1 交通灯控制表 3 状态机变化图 3.1 状态机变化图 根据交通灯的流程图，可以得到如图2所示的控制状态转换图。从图2的状态转换可以看出，交通灯电路应该能够具有以下几个功能：计数功能、状态控制功能（实现交通信号灯的状态控制和计时器控制）、译码功能及二选一数据选择器（实现4位数码管的显示功能）。对于实现上述功能的交通信号灯控制器电路，需要设计以下各个电路单元。 图2控制状态转换图 4 设计步骤及程序 4.1 主体程序代码 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity zhu is port(QI:in std_logic_vector(3 downto 0); clk,reset:in std_logic; segshi,segge:out std_logic_vector(7 downto 0); led:out std_logic_vector(7 downto 0)); end; architecture zhuti of zhu is signal state,led1:std_logic_vector(7 downto 0); signal seg1:std_logic_vector(7 downto 0); begin shiwei:process(clk,QI,reset) variable seg2:std_logic_vector(7 downto 0); begin if reset=0 then seg2: else if QI=0000 then seg2:end if; if QI=0011 then seg2:end if; end if; segshi=seg2; end process; gewei:process(clk,QI,reset) begin if reset=0 then seg1 else if (QI=0010 or QI=1100 or QI=1111) then seg1end if;--0 if (QI=0001 or QI=1011