《EDA技术及应用》交通灯控制电路的设计.pdf

《EDA技术及应用》交通灯控制电路的设计

1系统设计

1.1设计要求

1.1.1设计任务

1、用4个八段数码管分别显示道路东西和南北通行和禁止的倒计时时间。

2、能设置道路东西和南北两侧通行和禁止的倒计时时间，最大设置时间为99秒，最小设置时间为1

秒。

3、交通灯用红、绿、黄三种发光二极管(LED）显示控制的结果。

4、红、绿、黄灯显示的次序应符合实际交通道路控制的要求。

5、其它功能。

1.1.2性能指标要求

设计一个交通控制器，用LED显示灯表示交通状态，并以8段数码显示器显示当前状态剩余秒数南北

方向绿灯亮时，东西方向红灯亮;反之亦然，二者交替允许通行，南北方向每次放行99s,东西方向每次放行

99s，南北红绿灯始终比东西红绿灯快3s。每次由绿灯变为红灯的过程中，亮光的黄灯作为过渡，黄灯的时

间为3s。因为开发板没有绿黄灯，所以用两组三个led灯替代显示红黄绿灯。南北方向与东西方向各用两

个8位数码管显示倒计时，并且能实现总体清零功能，计数器由初始状态开始计数，对应状态的显示灯亮。

1.2设计思路及设计框图

1.2.1设计思路

本次设计是针对十字路口，进行南北和东西直行情况下交通灯控制。设定东西方向为主干道方向，根

据交通灯的亮的规则，在初始状态下两个方向的都为红灯亮启，进入正常工作状态后，当南北方向红绿灯

上绿灯亮时，东西方向红绿灯上红灯亮，各方向最后倒计时3s时，南北方向红绿灯和东西方向红绿灯上的

代表黄灯的led灯亮启，持续3S后，南北方向红绿灯上红灯亮启，东西方向红绿灯上绿灯亮启持续99s，

之后南北方向和东西方向上的黄灯都亮启3s，一个循环完成，循环往复的直行这个过程。

1.2.2总体设计框图

根据任务需求，总体设计有：分频器模块、控制器模块、倒计时模块、红绿灯显示模块、码模块和译

码显示模块如下图所示：

2各个模块程序的设计

led红绿灯显示：

moduleled(clk,led,N,D,cout,zt);

inputclk;

input[6:0]N;

input[6:0]D;

outputreg[5:0]led;

outputreg[1:0]zt;

outputreg[6:0]cout;

always@(posedgeclk)

begin

cout=cout+1;

if(coutN-3)

led=6b100001;//南北绿灯，东西红灯

elseif(coutN-3coutN)

led=6b100010;//南北黄灯，东西红灯

elseif(coutNcoutD+N-3)

led=6b001100;//南北红灯，东西绿灯

elseif(coutN+D-3coutN+D)

led=6b010100;//南北红灯，东西黄灯

elseif(cout==N+D)

cout=0;

if(coutN-4)

zt=0;

elseif(coutN-4coutN-1)

zt=1;

elseif(coutN-1coutD+N-4)

zt=2;

elseif(coutD+N-4coutN+D-1)

zt=3;

end

Endmodule

分频器：

modulediv(clk,clkout);

inputclk;

outputregclkout;

ParameterCNT_MAX=50_000_