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《数电课程设计---交通信号灯控制电路》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、西北工业大学课程设计报告题目:交通信号灯控制电路学院：航海学院班级：03051001班学生（学号）：学生（学号）：日期：2013年1月摘要VerilogHDL作为一种规范的硬件描述语言，被广泛应用于数字电子系统设计。它允许设计者进行各种级别的逻辑设计，也可以进行数字逻辑系统的仿真验证、时序分析、逻辑综合操作。本文介绍了应用VerilogHDL语言自顶向下的设计方法设计交通灯控制系统，使其实现道路交通的正常运转，突出了其作为硬件描述语言的良好的可读性、可移植性和易理解等优点。通过QuartusⅡ完成了程序的编写、编译与仿真，生成顶层文件后下载到芯片CycloneⅢEP3C16F484C6芯
2、片上，在DE0开发板上进行验证。验证结果表明，该设计可以完成交通灯控制的相关要求。关键词：交通信号灯控制VerilogHDLQuartusⅡDE0目录一、课程设计目的二、设计任务与要求三、方案设计四、模块设计五、程序代码六、开发板验证七、遇到问题与解决办法八、总结九、参考文献十、附录（管脚对应关系）一、课程设计目的设计目的：初步了解掌握硬件描述语言，体会自顶向下的设计思想，锻炼查阅资料与知识应用的能力。二、设计任务与要求设计任务：设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行设计要求：1、南北和东西方向各有一组绿、黄、红灯用于指挥交通，绿灯、黄灯和红灯的
3、持续时间分别为20秒、5秒和25秒；2、当有特殊情况（如消防车、救护车等）时，两个方向均为红灯亮，计时停止，当特殊情况结束后，控制器恢复原来状态，继续正常运行；3、用两组数码管，以倒计时方式显示两个方向允许通行的时间。三、方案设计任务分析：东西（A车道）和南北（B车道）方向各有一组绿、黄、红灯用于指挥交通（如图1、2），绿灯、黄灯和红灯的持续时间分别为25秒、5秒和30秒。AB图1十字路口交通灯模型25s30s55s60sA方向绿灯亮黄灯亮红灯亮B方向红灯亮绿灯亮黄灯亮图2计数值与交通灯亮灭的关系如果有特殊情况发生，两个方向均亮红灯，因此，可以设计如下五个状态，其关系为：状态亮灯情况车辆
4、行驶状况持续时间（秒）下一状态A车道B车道S0红亮红亮特殊状况，两方向均禁止通行S(?)S1绿亮红亮A方向通行，B车道禁止通行20S2S2黄亮红亮A车道缓行，B车道禁止通行5S3S3红亮绿亮A车道禁止通行，B车道通行20S4S4红亮黄亮A车道禁止通行，B车道缓行5S1S（？）即返回暂停前一状态正常工作特殊情况S2S1S0S3S4设计思想：根据设计要求，考虑用4个模块实现：基频分频模块、60进制计数器、交通控制、分位译码显示模块。整个电路以一个50MHz的晶振为时钟源，由分频得到所需时钟1Hz。设计一个技术范围是0~59的计数器和一个根据计数值做出相应反映的计数器，并且对于计数值以两组数码
5、管来显示，这就需要相应的译码电路。对于特殊情况，要设计特殊的对待方式，当进入此方式时两个方向的红灯点亮。一、模块设计1）分频模块由于实验板只能提供50MHz的时钟信号，而电路中需要使用较低频率的时钟，经分配产生1Hz频率送给交通控制器和计数器。2）计数器本设计主要是由计数器来实现交通灯的亮灭关系。当检测到特殊情况时，计数器暂停。3）交通控制器根据计数器的数值控制发光二级管亮灭，输出倒计时数值给译码管的分位电路。4）分位译码显示交通灯时钟输出两组时间，数码管显示。二、程序代码moduletrafficlight(clk50M,hold,RedA,GreenA,YellowA,RedB,Gr
6、eenB,YellowB,AG,AL,BG,BL);inputclk50M,hold;outputregRedA,GreenA,YellowA,RedB,GreenB,YellowB;outputreg[6:0]AG,AL,BG,BL;//clk50M输入时钟信号//hold突发情况信号//RedA,GreenA,YellowA输出A方向灯信号//RedB,GreenB,YellowB输出B方向灯信号//AG、AL输出A方向倒计时十位与个位//BG、BL输出B方向倒计时十位与个位wire[3:0]DispAG,DispAL,DispBG,DispBL;reg[5:0]NumA,NumB;
7、integernum;regclk1;integercount;//分位子模块assignDispAG[3:0]=NumA/10,//A方向十位DispAL[3:0]=NumA%10;//A方向个位assignDispBG[3:0]=NumB/10,//B方向十位DispBL[3:0]=NumB%10;//B方向个位//50MHz分频为1Hzalways@(posedgeclk50M)beginif(num==50000000)nu
