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1、FPGA实验报告--交通灯控制器设计院系：电子与信息工程系专业：通信工程班级：姓名：学号：指导教师：15一、实验任务1、任务名称：交通灯控制器的设计2、设计内容与要求：①设计一个十字路口交通信号灯的定时控制电路。要求红、绿灯按一定的规律亮和灭，并在亮灯期间进行倒计时，并将运行时间用数码管/液晶显示出来。②绿灯亮时，为该车道允许通行信号，红灯亮时，为该车道禁止通行信号。要求主干道每次通行时间为99秒，支干道每次通行时间为30秒。每次变换运行车道前绿灯闪烁，持续时间为5秒。即车道要由主干道转换为支干道时，主干道在通行时间只剩下5秒钟时，绿灯闪烁显示，支干道仍
2、为红灯，以便主干道上已过停车线的车继续通行，未过停车线的车停止通行。同理，当车道由支干道转换为主干道时，支干道绿灯闪烁显示5秒钟，主干道仍为红灯。③对红、绿灯的运行时间要能比较方便的进行重新设置。④对器件进行在系统编程和实验验证。⑤用VHDL语言对设计进行描述，设计一个测试方案，通过ISE对设计进行仿真验证。并能够下载到实验板上调试成功。6写出设计性实验报告，并打印各层次的源文件和仿真波形，然后作简要说明。2、补充功能与要求：1.在主干道和支干道添加左转向灯；2.各灯亮的时间及最后闪烁时间可调节；3.紧急路况时，主干道和支干道都为红灯。二、实验环境1、I
3、SE软件一套；2、PC机一台。三、设计思路1、根据题目要求，知道整个交通灯的运行过程是周期的，所以可以设计一个总的计数器，满周期则清零；152、将灯闪烁时间、主干道绿灯亮的时间、主干道转向灯亮的时间、支干道绿灯亮的时间、支干道转向灯亮的时间分别记为变量t0、t1、t2、t3、t4，通过调整它们，实现调节各灯亮的时间；3、将所有需要显示的量由同一个信号表示并最终输出、显示在LCD上。四、系统设计a）系统框图b）状态转换说明：主干道和支干道永远有且只有一个灯亮，紧急路况时两边红灯亮，其余时候有且只有一个红灯亮；主干道绿灯、主干道转向灯亮、支干道绿灯、支干道转
4、向灯依次亮，在最后t0S（默认为5S）闪烁。c）输入输出及信号设计：Port(LCD_Clk:inSTD_LOGIC;----50mhz时钟reset:inSTD_LOGIC:='0';--复位sensor:instd_logic:='0';---特殊情况时，两边都是红灯up:instd_logic:='0';---有效时调整时间时增大时间down:instd_logic:='0';---有效时调整时间时减少时间choose:instd_logic:='0';---选择调整哪一个时间control:instd_logic:='0';---有效时可以暂停，
5、调整时间LCD_RS:outSTD_LOGIC;LCD_RW:outSTD_LOGIC;LCD_EN:outSTD_LOGIC;redax,greenax,greenay:outstd_logic;--主干道的红灯和两个绿灯，greenay为左转灯redbx,greenbx,greenby:outstd_logic;--支干道的红灯和两个绿灯，greenby为左转灯data:outSTD_LOGIC_VECTOR(3downto0));--Lcd显示typeistateis(write_instr,write_dataup4,write_datadown
6、4,set_addrup,set_addrdown,ret_homeup,ret_homedown);signalstate:istate;15signalcnt_clk,clk500:std_logic;---分别为1hz，500hzsignalcnt:integerrange0to15:=0;signalcntnumh,cntnuml:integerrange0to9;--输入到数码管的数字signalcountnum:integer;---计数器signalreda,greena,greena1,redb,greenb,greenb1:std_lo
7、gic;--各交通灯对应的信?signalt:integerrange0to99;---要输入lcd中的数字d）基本模块设计：1）字符译码函数functionputc(data:character)returnstd_logic_vectoris---字符译码函数，将字符显示在lcd上variableresult:std_logic_vector(7downto0);begincasedataiswhen'o'=>result:=conv_std_logic_vector(111,8);when'u'=>result:=conv_std_logic_ve
8、ctor(117,8);when'C'=>result:=conv_std_lo
