基于fpga的交通灯控制器设计

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1、基于FPGA的交通灯控制器设计摘要超高速硬件描述语言VHDL，是对数字系统进行抽象的行为与功能描述到具体的内部线路结构描述，利用EDA工具可以在电子设计的各个阶段、各个层系进行计算机模拟验证，保证设计过程的正确性，可大大降低设计成本，缩短设计周期。本文介绍的数字秒表设计，利用基于VHDL的EDA设计工具，采用大规模可编程逻辑器件FPGA，通过设计芯片来实现系统功能。交通灯控制系统可以实现路口红绿灯的自动控制。基于FPGA设计的交通灯控制系统具有电路简单、可靠性强、实时快速擦写、运算速度高、故障率低、可

2、靠性高,而且体积小的特点。本设计采用Altera公司Cyclone系列的EPlC3T1444C8芯片，在QuartusII软件平台上使用VHDL语言，采用自顶向下的设计方法对系统进行了模块化设计和综合，并进行了仿真。该系统可实现十字路口红绿灯及左转弯控制和倒计时显示，仿真结果结果表明系统能够自动控制交通灯转变。关键词：VHDL，交通灯，EDATHELIGHTCONTROLLERBASEDONFPGADESIGNABSTRACTWiththedevelopmentoftheeconomy,microel

3、ectronictechnology,computertechnologyandtheautomatictheoryaredevelopedrapidly.Itsapplicationisbecomingmoreandmorewidely.Butthetrafficlightasanimportanttraffic，italsohasdevelopedquicklywiththeimprovingrequirementofthepeople.Onallthesystemofthetrafficligh

4、t,ThesystemoftrafficcontrolwhichdesignedbasedonFPGAisreceivedbymoreandmorepeople.Thesystemoftrafficcontrolcanrealizetheautomaticcontroloftrafficlightinaintersection.ThesystemoftrafficcontrolwhichdesignedbasedonFPGAhasmanycharacteristicssuchassimplecircu

5、it,reliableoperation,toerasefunctionquicklywithreal-timeapplications,highspeed,highreliability,lowfailurerate,andsmallvolume.ByusingtheplatformofsoftwaredesignsystemQuartusIIandtheformoftheVHDLlanguage,wesimulatethesystembyusingEPlC3T1444C8Marsdeviceand

6、theresultshowthatthedownloadsystemcanautomaticallycontrolthetrafficlights.KEYWORDS:VHDL，trafficlight，EDA目录前　言1第1章FPGA概述21.1FPGA的简介21.2FPGA的应用2第2章VHDL硬件描述语言32.1VHDL程序基本结构32.1.1实体32.1.2结构体42.1.3库42.2VHDL语言42.2.1VHDL文字规则42.2.2VHDL数据对象42.2.3VHDL数据类型52.2.4VH

7、DL顺序语句52.2.5VHDL并行语句5第3章系统设计与仿真63.1系统介绍63.1.1设计任务63.1.2设计要求63.2系统设计仿真73.2.1顶层框图的设计73.2.2时序状态图的设计73.2.3工程设计流程框图：83.2.4芯片的选择83.2.5各个模块的设计与仿真8结论23谢辞24参考文献25附录26外文资料翻译28前　言当今社会是数字化的社会，是数字集成电路广泛应用的社会。数字集成电路本身在不断进行更新换代，随着微电子技术的发展，设计与制造集成电路的任务已不完全由半导体厂商来独立承担。系

8、统设计师更愿意自己设计专业集成电路（ASIC）芯片，而且希望设计周期尽可能短，最好在实验室里就能设计出合适的ASIC芯片，并且立即投入实际应用之中，因而出现了现场可编程器件（FPLD）。现场可编程门阵列（FPGA）即属其中应用最广泛的一种。随着电子技术的发展，特别是大规模集成电路和计算机技术的研制和发展，让电子产品设计有了更好的应用市场，实现方法也有了更多的选择，而电子电路的设计却变得越来越复杂，使用“语言”进行电子设计已成为一种趋势。现代电子系统设计方