基于FPGA的交通灯控制器设计优选x .pdfVIP

引言

随着城乡的经济发展，车辆的数量在迅速的增加，交通阻塞的问题已经严重影响了

人们的出行。

现在的社会是一个数字化程度相当高的社会，很多的系统设计师都愿意把自己的设

计设计成集成电路芯片，芯片可以在实际中方便使用。随着EDA技术的发展，嵌入式通

用及标准FPGA器件的呼之欲出，片上系统(SOC)已经近在咫尺。FPGA/CPLD以其不可替代

的地位及伴随而来的极具知识经济特征的IP芯片产业的崛起，正越来越受到业内人士的

密切关注。FPGA就是在这样的背景下诞生的，它在数字电路中的地位也越来越高，这样

迅速的发展源于它的众多特点。交通等是保障交通道路畅通和安全的重要工具，而控制

器是交通灯控制的主要部分，它可以通过很多种方式来实现。在这许许多多的方法之中，

使用FPGA和VHDL语言设计的交通灯控制器，比起其他的方法显得更加灵活、易于改动，

并且它的设计周期性更加短。

城市中的交通事故频繁发生，威胁着人们的生命健康和工作生活，交通阻塞问题在

延迟出行时间的同时，还会造成更多的空气污染和噪声污染。在这种情况下，根据每个

道路的实际情况来设置交通灯，使道路更加通畅，这对构建和谐畅通的城市交通有着十

分重要的意义。

第一章软件介绍

1.1QuartusⅡ介绍

本次毕业设计是基于FPGA下的设计，FPGA是现场可编程门阵列，FPGA开发工具种类

很多、智能化高、功能非常的强大。可编程QuartusⅡ是一个为逻辑器件编程提供编程环

境的软件，它能够支持VHDL、VerilogHDL语言的设计。在该软件环境下，设计者可以实

现程序的编写、编译、仿真、图形设计、图形的仿真等许许多多的功能。在做交通灯控

制器设计时选择的编程语言是VHDL语言。

在这里简单的介绍一下QuartusⅡ的基本部分。图1-1-1是一幅启动界面的图片。在

设计前需要对软件进行初步的了解，在图中已经明显的标出了每一部分的名称。

图1-1-1启动界面

开始设计前我们需要新建一个工程，首先要在启动界面上的菜单栏中找到File，单

击它选择它下拉菜单中的“NewProjectWizard”时会出现图1-1-2所显示的对话框，把

项目名称按照需要填好后单击Next，便会进入图1-1-3显示的界面。

图1-1-2创建工程框

谢谢你的观赏

图1-1-3芯片选择框

根据自己选择的实验设备选择好相应的芯片型号点击Next,进入下一个步骤当出现

图1-1-5时，点击“Finish”后这个工程就建立好了。

图1-1-4仿真器选择框

图1-1-5对话框

建好工程后开始进行设计，首先在图1-1-6中单击file后选择new,接着会出现图

1-1-7，在交通灯控制器的设计中我们选择的是VHDLFile,当出现图1-1-8时就可以把编

辑的程序敲入编辑器中。

图1-1-6工程建好后的界面

图1-1-7新建文件类型选择框

图1-1-8程序编辑框

在第一章中对QuartusⅡ软件的使用做一个简单介绍，设计中的编译和仿真步骤在后

面的几章中会做出介绍。

第二章交通灯控制器设计的概述

2.1控制器设计描述

2.1.1设计任务

要求设计交通灯控制器，分别在四个方向都安装红、黄、绿三种颜色的交通指示灯，

红灯表示停止，绿灯表示通行，黄灯表示左转和直行将要禁止通行，四个方向分别还安

装有倒计时的计时器。

2.1.2设计要求

东西方向和南北方向各有组指示灯，红灯亮的时间为20S,黄灯亮的时间为5S，绿灯

亮的时间为25S。三种灯亮灭的顺序为红