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1、基于VHDL的交通灯控制系统设计[摘要]传统的交通灯控制系统多数由单片机或PLC实现，本文介绍的是基于EDA技术设计交通灯系统的一种思路和方法。通过用数字信号自动控制十字路口交通灯状态转换的方法，指挥车辆和行人安全通行，实现十字路口交通管理的自动化。本设计利用VHDL来实现交通灯控制器。通过对系统进行结构分析，采用自顶向下的层次化设计方法，给出了各个模块的VHDL程序，并且利用对应用程序进行了仿真，得出了相应的仿真结果。在用VHDL进行电路设计时,应充分认识到VHDL的特点,从设计思想、语句运用及描述方法上等多
2、方面对电路进行优化设计。通过电路优化设计,可以使用规模更小的可编程逻辑芯片,从而降低系统成本。[关键词]交通灯；VHDL；仿真；DesignoftrafficlightcontrolsystembasedonVHDLAbstract:Mosttraditionaltrafficlightcontrolsystemimplementedbyasingle-chipcomputerorPLC,thisarticledescribesthedesignofatrafficlightsystemisbasedonEDA
3、technologyideasandmethods.Byusingdigitalmethodsofsignalcontroltrafficsignalstatetransitionofintersection,commandvehiclesandpedestrianssafepassage,implementationofintersectiontrafficmanagementautomation.DesignandimplementationoftrafficlightcontrollerwithVHDL.
4、Throughthestructuralanalysisforsystem,thedesignusingtop-downhierarchicaldesignmethod,givesaVHDLprogrammodules,andapplicationsusingQuartusIIsimulation,havecometothecorrespondingsimulationresults.CircuitdesignwithVHDLlanguage,shouldbefullyawareofthefeaturesofV
5、HDL,fromthedesign,usestatement,anddescriptionofthesuperioraspectsofoptimizedcircuitdesign.Throughoptimizationdesignofcircuits,andusesmallerprogrammablelogicchip,thusreducingsystemcosts.Keywords:trafficlight；VHDL；simulation；目录1引言12设计方案22.1方案一22.2方案二32.3方案对比与确
6、定33EDA技术43.1EDA技术及其发展43.2VHDL系统简述53.3EDA与传统电子设计方法的比较及优点64系统设计分析75单元模块设计与仿真115.1时钟分频模块125.2交通灯控制模块135.3扫描显示译码模块165.4顶层文件的编写186硬件实验方案及实验结果207总结23致谢24参考文献25附录26附录A外文文献26附录B程序代码30第35页共38页1引言近年来，随着汽车数量的猛增，我国大中型城市的城市交通，正面临着严峻的考验，从而导致交通问题日益严重，其主要表现如下：交通事故频发，对人类生命安全
7、造成极大威胁；交通拥堵严重，导致出行时间增加，能源消耗加大；空气污染和噪声污染程度日益加深等。日常的交通堵塞成为人们司空见惯而又不得不忍受的问题。在这种背景下，结合我国城市道路交通的实际情况，开发出真正适合我们自身特点的智能信号灯控制系统已经成为当前的主要任务。和谐的城市交通具有很重要的现实意义。城市交通是城市经济生活的命脉，是衡量一个城市文明进步的标志，对于城市经济的发展和人民生活水平的提高起着十分重要的作用。作为城市交通网的重要组成部分,十字路口是道路通行能力的瓶颈和交通阻塞及事故的多发地。城市的交通拥堵，
8、大部分是由于十字路口的通行能力不足或没有充分利用造成的，这导致车流中断、事故增多、延误严重。对十字路口实行科学的管理与控制是交通控制工程的重要研究课题，是保障十字路口的交通安全和充分发挥十字路口的通行能力的重要措施，是解决城市交通问题的有效途径。所以，改变和完善我国现有的交通系统已成为当务之急。我需要根据城市街道十字路口的车流量的实际情况设计一个能够保证交通秩序和行人安全的交通灯控制器
