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1、基于FPGA的交通灯设计摘要EDA工具对于电子设计人员来说极其重要，它可以在电子设计的各个阶段、层次进行计算机模拟验证，确保设计的准确性，可缩短设计周期，降低设计成本。本文介绍的是数字信号交通灯，利用EDA设计工具，采用VHDL语言开发设计，并通过FPGA(即现场可编程门阵列)芯片设计来实现系统控制功能。数字信号交通灯可以实现十字路口红绿灯的自动控制。基于FPGA的交通灯设计系统具有可靠性强、实时快速擦写、运算速度高、故障率低、电路简单,且体积小的特点。本毕业设计采用的是Altera公司CycloneII系列的EP2C5T144芯片作为核心最小系统，它可以方便嵌入到实际的交通灯应用系统中
2、，可以完成简单的逻辑控制、数据采集、信号处理、数学计算等功能；使用QuartusII软件作为开发平台；采用自顶向下的设计思路对系统进行模块化设计和综合，并通过波形仿真和硬件实现两种方式实现并验证数字信号交通灯的功能。关键词VHDL，交通灯，EDAABSTRACTEDAtoolsisextremelyimportanttoelectronicdesigners,toensuretheaccuracyofthedesign,itcanverifycomputersimulationsinallstagesandlevelsofelectronicdesign,itcanalsoshorten
3、thedesigncycleandreducedesigncosts.Thisarticledescribesadigitalsignaltrafficlights,usingEDAdesigntools,andVHDL,andFPGA(theField36ProgrammableGateArrays),throughthechiptodesignsystemcontrolfunctions.Digitalsignaltrafficlighttrafficlightscanachieveautomaticcontrolofthecrossroads.ThedesignofFPGA-bas
4、edtrafficlightsystemhasalotoffeatures,suchashighreliability,real-timequickerase,high-speedoperation,lowerrateoffault,simplecircuitandsmallvolume.Duringthisgraduationproject,ItaketheAlteraCorporationCycloneIIseriesEP2C5T144chipastheminimumsystemcore,itcanbeeasilyembeddedintheactualapplicationofthe
5、trafficlightsystem,itcandosimplelogiccontrol,dataacquisition,signalprocessing,mathematicalcalculationsandotherfunctions；usingQuartusIIasdevelopmentplatform;usingtop-downdesignideastosystemmodulardesignandsynthesis,andthroughwaveformsimulationandhardwareimplementationtwowaystocompleteandverifythef
6、unctionofdigitalsignaltrafficlights.KeyWords：VHDL,Trafficlight,EDA目录36绪论11简述EDA31.1EDA技术及其发展31.2EDA技术的优势32FPGA概述72.1FPGA的简介72.2FPGA设计交通灯的意义73硬件描述语言VHDL94QuartusII软件104.1QuartusII简介104.2基于QuartusII的设计流程105系统设计与仿真125.1系统介绍125.1.1设计任务125.1.2设计要求135.2系统设计仿真145.2.1系统框图的设计145.2.2工程设计流程框图155.2.3芯片的选择155
7、.2.4各个模块的设计与仿真15结论26参考文献27附录128附录236答谢3736绪论在现代城市的日常运行控制中，车辆的交通控制越来越重要，道路超负荷承载现象严重，致使交通事故逐年增加。因此解决好交通信号灯控制问题是保障城市交通有序、安全、快速运行的重要保证。当今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,特别是大规模集成电路和计算机技术的研制和发展，通过“语言”进行电子设计已成为一
