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交通灯控制系统设计报告
（基于VHDL语言与EDA）
班级：021151
学号
姓名：王亦玮
摘要
此设计用数电实验箱来实现交通灯控制系统，模拟实现了红、绿
和黄灯指挥交通的功能。它直接采用FPGA芯片开发，用VHDL语言编
程和QUARTUSⅡ8.0设计。本交通灯控制器适用东西方向和南北方向
的两路基本相同车流情况的路口，红灯45秒，绿灯40秒，黄灯5秒，
同时用数码管分别指示东西南北两个方向当前状态（红、黄、绿灯）
的剩余时间。另有一个紧急状态，当紧急状态出现时，两个方向都禁
止通行，指示红灯，且数码管停止计时开始闪烁。紧急状态解除后，
重新计时并指示时间。
关键词：交通灯控制器，EDA，FPGA，QuartusII
目录
1设计要求
2设计过程
2.1总体设计慨要
2.2交通灯原理分析
3模块设计及仿真
3.1顶层文件的设计
3.2状态控制模块（jtdctrl）
3.3倒计时模块（jtdtime）的设计
3.4数码管显示模块（jtdxs）的设计
3.5信号灯显示模块（jtdlight）的设计
3.6引脚锁定
4编程下载
1设计要求
设东西方向和南北方向的车流量大致相同，因此红、黄、绿灯的时长也相
同，定为红灯45秒，黄灯5秒，绿灯40秒，同时用数码管指示当前状态（红、
黄、绿灯）剩余时间。另外，设计一个紧急状态，当紧急状态出现时，两个方向
都禁止通行，指示红灯且数码管停止计时并闪烁。紧急状态解除后，重新计时并
指示时间。
2设计过程
2.1总体设计慨要
根据交通灯控制器的功能与要求,将其总体电路分为状态控制，倒计时，数
码管显示，信号灯显示模块（jtdctrl，jtdtime，jtdxs，jtdlight）。jtdctrl
实现逻辑和时序控制，外部两路脉冲振荡器的频率选为1kHz和1Hz的信号，
1khz信号用于显示模块的扫描，1Hz信号用做倒计时模块的计数脉冲。M为紧
急状态和自动运行状态的控制端。总体框图：
2.2交通灯原理分析
当M=“1”时，进入紧急状态，S输出为输出为即南北、东西向均为红灯
亮。且数码管停止计时并闪烁。（数码管在当时时间与X“FF”之间来回
切换）
当M=“0”时，交通即开始正常工作。M=“0”时，经过40秒，S由由
变为变为，再经过5秒，S变为变为，再经过40秒，S变为变为
，再经过5秒，S变为变为
当M=“1”跳变到M=“0”时，数码管继续计时，恢复正常工作状态。
南北、东西方向的红绿灯按表一表二变化。
表一交通灯状态转换表
红灯红灯绿灯黄灯
东西（A）方向
45秒40秒5秒
绿灯黄灯红灯红灯
南北（B）方向
40秒5秒45秒
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