基于fpga的交通信号灯控制器的设计

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1、本科毕业设计设计题目：基于FPGA的交通信号灯控制器的设计学生姓名：学号：专业：指导教师：学院：2014年5月21日毕业论文（设计）内容介绍论文（设计）题目基于FPGA的交通信号灯控制器的设计选题时间2013.12.10完成时间2014.05.21论文（设计）字数13000关键词FPGA；VHDL；交通信号灯控制器论文（设计）题目的来源、理论和实践意义：随着社会经济的发展，交通问题越来越引起人们的注意。人、车、路三者之间的协调关系已经越来越引起人们的关注，也成为交通部门需要急切解决的问题。如今红绿灯安装在各个交通要道，对于车流量的有效控制起到了很大的作用。本设计基于VHDL硬件描述语言,

2、利用FPGA器件作为主要芯片。在编程过程中充分利用了计数状态所对应的信息,实现了模拟十字路口交通灯的运行状态控制。仿真分析和实践证明,本系统设计是成功的和符合实际的。同时增加了人机交互方面的一些控制信号,则可以实现用户的手工调整交通灯的运行。通过本次设计的学习，可以将书本上的理论知识和实际有机地结合起来，锻炼自己实际分析问题和解决问题的能力，提高适应实际的能力，为今后的学习和实践打下了良好的基础。论文（设计）的主要内容及创新点：本设计主要是采用EDA技术中的VHDL语言和FPGA芯片来实现在软件和硬件方面对交通信号灯控制器的设计。该交通信号灯控制器的设计采用自顶向下的设计方法，对系统进行

3、了结构化的设计，并且进行了层次化的设计，对每个模块都进行了VHDL编程，并且利用QuartusⅡ进行仿真，得到相应的仿真结果。利用FPGA做为硬件来设计此交通信号灯控制器，既可以解决定制电路的不足，又可以克服原有可编程器件门电路数有限的缺点。附：论文（设计）本人签名：年月日目录中文摘要1英文摘要1第1章EDA及VHDL的介绍21.1EDA技术21.1.1EDA的概念21.1.2EDA的特点和优势21.1.3EDA的发展趋势21.2VHDL系统概述31.2.1VHDL语言的基本概念31.2.2VHDL语言的特点31.2.3VHDL语言的结构4第2章交通信号灯控制器52.1交通信号灯控制器的

4、发展历程52.2交通信号灯控制器利用的FPGA52.2.1FPGA的概念52.2.2FPGA的工作原理62.2.3FPGA的基本特点62.3基于FPGA交通信号灯控制器的特点7第3章交通信号灯控制器的设计83.1设计要求83.2硬件设计83.2.1时钟脉冲发生电路83.2.2计数秒数选择电路93.2.3倒计时控制电路93.2.4红绿灯信号控制电路103.3软件编程及仿真113.3.1软件程序流程图113.3.2顶层文件的设计123.3.3时钟脉冲发生电路143.3.4计数秒数选择电路163.3.5倒计时控制电路183.3.6红绿灯信号控制电路20第4章总结24第5章参考文献25基于FPG

5、A的交通信号灯控制器的设计摘要：传统的交通信号灯控制器的设计一般都是基于单片机、PLC等技术，本设计主要是采用EDA技术中的VHDL语言和FPGA芯片来实现在软件和硬件方面对交通信号灯控制器的设计。该交通信号灯控制器的设计采用自顶向下的设计方法，对系统进行了结构化的设计，并且进行了层次化的设计，对每个模块都进行了VHDL编程，并且利用QuartusⅡ进行仿真，得到相应的仿真结果。利用FPGA做为硬件来设计此交通信号灯控制器，既可以解决定制电路的不足，又可以克服原有可编程器件门电路数有限的缺点。关键词：交通信号灯；EDA；VHDL；QuartusⅡ中图分类号：TP39Designoftra

6、fficsignalcontrollerbasedonFPGAdvbnhAbstract:Traditionallightsaregenerallybasedonsingle-chipdesign,PLCtechnologyandsoon.ThisdesignisbasedonVHDLlanguageofEDAtoprograminsoftwareandFPGAtoprograminhardware.Thisdesignoftrafficsignalcontrollerusetop-downmethodologytodesign，itisastructureddesign.Thisdes

7、ignisahierarchicaldesign,itusesVHDLtoprogrameverymoduleandusesQuartusIItosimulateinordertogetcorrespondingresults.UsingFPGAtodesignthistrafficsignalcontrollernotonlycansolvethelacksofcustomcircuitbutalsocanovercomethel