交通灯控制器的设计.EDA课程设计报告书.doc

word完美格式 PAGE 精心整理 学习帮手 word完美格式 精心整理 学习帮手 ※※※※※※※※※ ※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※ 2008级学生 EDA课程设计 EDA课程设计报告书 课题名称 交通灯控制器的设计 姓 名 胡伟明 学 号 0812201-46 院 系 物理与电信工程系 专 业 电子信息工程 指导教师 周来秀 讲师 2011年 6月10日 设计任务及要求： （1）十字路口东西、南北两个方向的红、黄、绿灯的指示状态。用LED灯表示当前的交通状态。 （2）能实现正常的倒计时功能。用两组七段数码管倒计时显示当前交通状态剩余秒数。 （3）该交通灯的亮灭顺序如下： 东西绿灯40秒 黄灯5秒 东西红灯25秒 南北红灯45秒 南北绿灯20秒 黄灯5秒 （4）能实现特殊状态的功能。例如消防车、救护车或其他需要优先放行的车辆通过时实现下列功能： = 1 \* GB3 ①按下特殊状态键后，能实现特殊状态功能； = 2 \* GB3 ②显示倒计时的两组数码管闪烁； = 3 \* GB3 ③计数器停止计数并保持在原来的状态； = 4 \* GB3 ④东西、南北路口均显示红灯状态； = 5 \* GB3 ⑤特殊状态解除后能继续计数； （5）能实现总体清零功能。按下清零键后，系统实现总体清零，计数器由初始状态计数，对应状态的指示灯亮。 （6）用VHDL语言设计符合上述要求的交通灯控制器，并用层次化设计方法设计该电路。 指导教师签名： 年 月 日 二、指导教师评语： 指导教师签名： 年 月 日 三、成绩 验收盖章 年 月 日 交通灯控制器的设计 1设计目的 通过设计交通灯控制器，了解EDA技术，了解并掌握VHDL硬件描述语言的设计方法和思想，巩固和综合运用所学过的EDA原理知识，提高分析、解决实际问题的独立工作能力。 2设计的主要内容和要求 交通灯控制器的设计，设计了主干道的交叉路口交通信号灯无人自动管理的控制系统。将路口红绿灯的各种亮灯情况定义不同的状态,路口状况定义为触发条件，组成有限状态机。 交通控制器能完成以下功能： 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LED灯作为两个方向的红、黄、绿灯； 2．南北向为主干道，每次通行时间为45S，东西向为支干道，每次通行时间为25S； 3．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：5S。 4．能实现特殊状态的功能。按下SP键后，能实现以下特殊功能： （1）显示倒计时的两组数码管闪烁； （2）计数器停止计数并保持在原来的状态； （3）东西、南北路口均显示红灯状态； （4）特殊状态解除后能继续计数； 5. 能实现全清零功能。按下reset键后，系统实现全清零，计数器由初状态计数，对应状态的指示灯亮； 6. 用VHDL语言设计上述功能的交通灯控制器，并用层次化方法设计该电路； 7. 仿真、验证设计的正确性。 3 整体设计方案 3.1 方案分析 通过分析课程设计的要求可以知道，所要设计的交通信号灯控制电路要能够适用于由一条主干道和一条支干道的汇合点形成的十字交叉路口，其主要功能是：主干道处于常允许通行的状态，支干道有车来时才允许通行；当支干道没有车通行时，主干道亮绿灯，而支干道亮红灯，主、支干道的倒计时数码管不显示数字；当支干道有车通行时，进入了主干道和支干道交替通行的情况。 当进入到交替通行时，主干道每次放行45秒，支干道每次放行25秒。首先主干道通行45秒，并且主干道显示45秒的倒计时，此45秒内主干道亮绿灯，当45秒计时结束，主干道亮黄灯5秒，而且显示5秒倒计时，用于绿灯转为红灯作为过渡，使行驶中的车辆有时间停到禁行线外，在主干道亮绿灯和黄灯的50秒内，支干道亮红灯50秒，而且支干道显示50秒的倒计时。然后，当支干道亮红灯50秒结束时，主干道由黄灯转为红灯，并且主干道的红灯亮30秒，显示30秒的倒计时，在此过程中，支干道先亮绿灯25秒，显示25秒的倒计时，25秒过后绿灯转为黄灯，而且黄灯亮5秒，显示5秒倒计时，用于绿灯转为红灯作为过渡，使行驶中的车辆有时间停到禁行线外。支干道通行结束后，主干道通行，以此交替。 3.2 方案状态机控制设计 将十字路口分成东西走向和南北走向的主干道