数字系统设计 交通灯new

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1、*************　数字系统课程设计交通灯控制器姓名：******学号：**********专业：******实验室：评定成绩：审阅教师：9目录一、实验目的及需求分析.........................................................3二、需求分析….........................................................................3三、设计任务与要求..........................................................

2、.......3四、实验环境.............................................................................3五、设计流程,,,,,,,,.....................................................................4六、方案实现与测试.................................................................9七、总结......................................

3、..............................................109一、实验目的1.基本掌握自顶向下的电子系统设计方法2.学会使用PLD和硬件描述语言设计数字电路,掌握QuartusII等开发工具的使用方法3.培养学生自主学习、正确分析和解决问题的能力二、需求分析主干道与乡村公路十字交叉路口在现代化的农村星罗棋布，为确保车辆安全、迅速地通过，在交叉路口的每个入口处设置了红、绿、黄三色信号灯。红灯禁止通行；绿灯允许通行；黄灯亮则给行驶中的车辆有时间行驶到禁行线之外。主干道和乡村公路都安装了传感器，检测车辆通行情况，用于主干道的优先权控制。三、设计任务与

4、要求（1）当乡村公路无车时，始终保持乡村公路红灯亮，主干道绿灯亮。（2）当乡村公路有车时，而主干道通车时间已经超过它的最短通车时间时，禁止主干道通行，让乡村公路通行。主干道最短通车时间为25s。（3）当乡村公路和主干道都有车时，按主干道通车25s，乡村公路通车16s交替进行。（4）不论主干道情况如何，乡村公路通车最长时间为16s。（5）在每次由绿灯亮变成红灯亮的转换过程中间，要亮5s时间的黄灯作为过渡。（6）用开关代替传感器作为检测车辆是否到来的信号。用红、绿、黄三种颜色的发光二极管作交通灯。要求显示时间，倒计时。四、实验环境软件环境：WindowXP操作系统QuartusII5

5、.0版本硬件环境：微型计算机一台PLD下载箱一只9五、设计流程1.交通灯控制器框图SET用来控制系统的开始及停止；RST是复位信号，高电平有效，当RST=1时，恢复到初始设置；CLK是外加时钟信号2.交通灯流程图M为主干道，C为乡村公路。R，G，Y，分别代表红(RED)，绿(GREEN)，黄(YELLOW)灯。即MG为主干道绿灯，CR为乡村公路红灯，依次类推。T0为主干道绿灯的时间，T19为黄灯的时间，T2为乡村公路绿灯的时间。乡村公路上是否有车是控制整个系统的关键，C=1即乡村公路有车。如MGCR到MYCR，即为主干道绿转红、乡村公路红转绿的中间过程，这期间C=1，再经过T1=

6、1的黄灯之后变为MRCG，C继续=1则经过乡村公路绿灯过程即T2=1，而一旦C=0则不经过T2=1，立刻从MRCG到MRCY，即MGCR的黄灯中间过程。可见C是控制系统的关键所在。3.模块设计(1)频率模块作用是高频率降低为交通灯所需的时钟脉冲。(2)控制模块控制整个系统程序的运行。(3)LED显示模块输出到LED指示灯来显示3种颜色的交通灯。(4)数码管显示模块显示时间的倒计时，用4个7位数码管表示主干道和乡村公路时间的十位与个位。六、方案实现与测试1.频率模块设计always@(posedgeclk)beginif(count1==14'd0)clk1khz<=~clk1kh

7、z;count1<=6000;elsecount1<=count1-1;endalways@(posedgeclk1khz)beginif(count2==14'd0)clk1hz<=~clk1hz;count2<=3000;elsecount2<=count2-1;end2.控制模块设计(1)初始状态为主干道绿灯，乡村公路红灯。always@(reset)beginfive<=8'b00000100;twentyfive<=8'b00100100;sixteen<=8'b000