西电 数字电路与系统设计 eda大作业

《西电 数字电路与系统设计 eda大作业》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、西电数字电路与系统设计EDA大作业《数字电路与系统设计》EDA实验报告班级：学号：姓名：西安电子科技大学电子工程学院基于FPGA的交通灯控制器一、实验功能简介：本实验基于XILINX的BASYS2FPGA开发板，配合编写verilogHDL硬件描写语言，实现交通灯控制器的设计。应用板上的资源有四位数码管、一个拨键开关。四位数码管前两位显示A路绿灯、黄灯和红灯亮灯的时间数值，后两位显示B路绿灯、黄灯、红灯亮灯的时间数值。拨键开关SWO控制交通灯的工作状态。当SW0置为“1”时，交通灯控制器开始工作。当SW0置为“0”时，交通灯控制器进行复位操作。交通灯控制器的A方向的

2、绿灯、黄灯和红灯亮灯时间分别为25s、5s和30s，B方向的绿灯、黄灯和红灯亮灯时间也分别为25s、5s和30s。本实验在50MHZ的主时钟的条件下控制6个LED灯的亮熄以及用四位数码管显示亮熄的时间。这样便可以实现本实验的功能。二、实验条件：本实验所用到的开发板为Basys2开发板。它是构建在XilinxSpartan3E现场可编程门阵列和一个AtmelAT90USB2USB控制器。其核心部件为XilinxSpartan3E-100CP132，它采用100000-gateXilinxSpartan3EFPGA；通过AtmelAT90USB2全速USB2端口提供开发

3、板所需的电源盒编程及数据输出接口。开发板上的闪存来存储FPGA的声明。其外围部件有8路LED灯；4个7段的数码管；4个按键；8个滑行开关；PS/2端口；8位的VGAD端口；用户可选择开发板配置的时钟（25/50/100MHZ），也可以外接时钟；4组6针的扩展接口；所有输入输出信号都有ESD和短路保护电路。实验所用的综合软件为XilinxISEDesignSuite13.1，实验所用到的开发语言为Verilog，用ModelsimSE6.5e编程和仿真。用DigilentAdept_v2-3-0来下载Bit文件。三、实验过程：1、系统组成框图：2、模块划分及各个模块的

4、详细功能：本系统共包括个6个模块，分别为交通灯顶层模块（top_traffic）、1s计时时钟产生模块（clock_1s）、数码管扫描时钟产生模块（display_DIV）、数码管扫描驱动模块（display）、交通灯控制模块（traffic）、十进制数字与数码管显示解码模块（dectohex）。交通灯顶层模块（top_traffic）：此模块为顶层连接模块，负责将各个模块连接起来，包括总系统的输入与输出信号的定义与连接。1s计时时钟产生模块（clock_1s）：此模块用来对主频进行分频，使其产生跑表计时所需要的1s的方波信号。数码管扫描时钟产生模块（display

5、_DIV）：此模块用来对主频进行分频，使其产生数码管扫描所需的2.5ms时钟信号，此时钟信号为数码管扫描驱动模块（display）使用。数码管扫描驱动模块（display）：此模块用来驱动数码管进行扫描显示，要显示的数据经由此模块显示到四位数码管上。十进制数字与数码管显示解码模块（dectohex）：此模块是对要显示的数字进行解码，转换为数码管显示所需要的编码，此模块包含于数码管扫描驱动模块（display）。交通灯控制模块（traffic）：此模块为整个系统的核心模块，用来控制输入的交通灯时钟信号，产生交通灯的效果，对交通灯进行开关与复位。3、流程图及流程图详细介

6、绍：系统流程图为：描述过程：当交通灯控制模块（traffic）启动时，首先判断使能端EN是否为1。若为1则程序继续进行。接下来分别判断中间变量tempa与tempb是否为0.若为tempa为0，判断counta的数值。若counta为0，则此时A路绿灯亮，并且数码管开始倒数计时。当计时结束时，再返回判断counta的数值对应相应的交通灯亮熄。tempb的判断与tempa类似。说明：在流程图的任意一点，只要RESET复位被按下，直接从“开始”重新开始。按键说明：开关复位键（SW0）。4、详细的程序清单及程序注释：/***************************

7、***************交通灯顶层模块（top_traffic）将各个模块进行连接，并设置总系统的输入输出*******************************************/moduletop_traffic(mainclk,reset,display_led,led_control_1,led_control_2,led_control_3,led_control_4,traffic_control,LAMPA,LAMPB);//端口定义inputmainclk,reset,traffic_control;//输入主时钟、复位信号与交