基于veriloghdl数字系统设计--交通灯

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1、SETRSTCLK交通灯控制器MR-CR-CY*CG交:中干道计数器甘公路计数器数字系统设计文档姓名:学号：课题简介:我在本课程中所选择的课题是用VerilogHDL实现的交通灯控制器。该交通灯控制器处在一个城乡结合处的十字路口，这个十字路口分为主干道和乡村公路，由于主干道的车流量远大于乡村公路的车流量，所以这个交通灯控制器不同于常见的交通灯控制器。这个交通控制器的功能有如下几点：1.当乡村公路无车时，始终保持乡村公路红灯亮，主干道绿灯亮。2.当乡村公路有车时，而主干道通车时间己经超过它的最短通车时间时，禁止主干道通行，让乡村公

2、路通行。主干道最短通车时间为25s。3.当乡村公路和主干道都有车时，按主干道通车25s,乡村公路通车16s交替进行。4.不论主干道情况如何，乡村公路通车最长时间为16s。5.在每次由绿灯亮变成红灯亮的转换过程中间，要亮5s时间的黄灯作为过渡。6.用开关代替传感器作为检测车辆是否到来的信号。用红、绿、黄三种颜色的发光二极管作交通灯。要求显示时间，倒计时。二.控利輕图和设计洗程固：1.这个交通灯控制器由三个主要部分组成…核心控制器以及、译码器、分频器。2.流程图的内容同上面交通灯的功能，这里不再多做解释。三，各部分组件的具体矣现和分

3、析:1.核心控制器实现基本功能：(1)它的输入端有4个输入信号一C、RST、ST、CLK。C信号是一个检测信号，检测乡村公路是否有车，C=0示无车，这种情况下乡村公路一直亮红灯，主干道一直亮红灯，并且两个计数器都同步30秒重复计数，直到C=1即乡村公路有车是才跳变到其他情况。RST信号是复位信号，当RST=0时，这个交通灯控制器才能正常工作。当RST=1时，所有计数器都立刻赋初值，并且乡村公路和主干道都亮红灯，表示交通灯控制器出了故障，为防止意外发生，禁止通行。ST信号表示使能信号，当ST=1时，交通灯控制器才能正常工作。ST=

4、0时，所有计数器都停止计数，并且乡村公路和主干道都亮红灯，表示交通灯控制器出了故障，为防止意外发生，禁止通行。CLK信号是时钟信号，通过分频器产生合适的时钟信号驱动计数器实现实时计数。(2)它还有22个输出端，MR、MY、MG、CR、CY、CG分别表示主干道的红灯、黄灯、绿灯，乡村公路的红灯、黄灯、绿p。f我的代码中这6组字母用于储存相应的亮灯时间,而用LAMPR和LAMPC表示实际的灯，LAMPR2、LAMPR1、LAMPR0分别表示主干道的红灯、绿灯、黄灯；LAMPC2、LAMPC1、LAMPC0分别表示乡村公路的红灯、绿灯

5、、黄灯。还有COUNTR【7:0】、COUNTC[7:0]16个计数的输出端，通过译码器译码实现驱动7段数码管计数功能。(3)下图是核心控制器的编译成功截图：从图中可以看出文件名为：ProjectNdvi^orxjStatusiJxjiReportFIOVVoiKCt園Flov国FXovMon-DefaultOlebal^^I5IFlovClaps«4TintSQHovLo<♦曲AntlytnILSynthtsis♦Fitter♦A」Ati««bl*r♦通LjAnalyzerFI。*StatusSuccttif^l-SetS

6、10H04222011QuarluiIIVersion6.0Bml417804/27/2006SJFullVersionRtristonHtnt£uhtith«j£6009419ZntityfuhlyCycloDtvic镛BFlC6Q2iOC8Tiaxxi

7、TotaPLLi0/2(0氕)<>轻h/«i2hy/»009419v咎CompJaionRepoH•FlowSunmdiy下面的几张图为核心控制器的功能仿真图，分为不同情况下的仿真。上图中，可以看出C=1表示乡村公路没有车，RST=0并且ST=1说明交通灯控制器正常工作。由COUNTC和COUNTR中的两行计数可以看出，当计数从30减到01后又从30开始递减计数。LAMPC=4表示乡村公路亮红灯，LAMPR=2表示主干道亮绿灯。当乡村公路没有车时，乡村公路一直亮红灯，主干道一直亮绿灯，并且同步计数（每30秒重复），符合要求。ia

8、olationlaTeforasSimulationmode：Functional从上图可以看出RST=0并且ST=1说明交通灯控制器正常工作。C在15秒时发生了跳变，表示乡村公路由没车的状态变为了有车，在这15秒里，LAMPC=4,LAMPR=2表示乡村公路依