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1、设计课题二：交通灯控制电路设计一、问题描述：交通灯的显示有很多方式，如十字路口、丁字路口等，而对于同一个路口又有很多不同的显示要求，比如十字路U,车辆如果只要东丙和南北方向通行就很简单，而如果车子可以左右转弯的通行就比较复杂，木实验仅针对最简单的南北和东两直行的情况。二、功能要求：要完成木实验，首先必须了解交通路灯的燃灭规律。依人们的交通常规，“红灯停，绿灯行，黄灯提醒”。其交通灯的燃灭规律为：初始态是两个路口的红灯全亮，之后，东丙路口的绿灯亮，南北路口的红灯亮，东丙方向通车，延时一段时间后，东
2、两路U绿灯灭，黄灯开始闪烁。闪烁若干次后，东丙路口红灯亮，而同时南北路U的绿灯亮，南北方向开始通车，延时一段时间后，南北路U的绿灯灭，黄灯开始闪烁。闪烁若干次后，再切换到东丙路U方向，重复上述过程。系统要求实现对2组交通灯控制信号的模拟输出，其控制规律为如上所述，同时要完成等待时间模拟的输出，即红绿灯的持续时间倒数输出。系统时钟输入为一个lKHz的系统时钟。目录一、交通灯控制电路设计的主要功能2二、课题的功能模块的划分2三、主要功能的实现31.1倒计时模块31.2交通灯控制转换模块3四、系统调试
3、与仿真6五、总结与体会6六、附件7七、评分表错误!未定义书签。一、交通灯控制电路设计的主要功能交通灯控制电路设计遵循“红灯停，绿灯行，黄灯提醒”原则。其初始态是两个路口的红灯全亮，之后，东四路口的绿灯亮，南北路口的红灯亮，东四方向通车，延时一段时间后，东西路口绿灯灭，黄灯开始闪烁。闪烁若干次后，东西路口红灯亮，而同时南北路口的绿灯亮，南北方向开始通车，延时一段时间后，南北路口的绿灯灭，黄灯幵始闪烁。闪烁若干次后，再切换到东西路口方向，重复上述过程。系统要求实现对2组交通灯控制信号的模拟输出，其控
4、制规律为如上所述，同时要完成等待时间模拟的输出，即红绿灯的持续时间倒数输出。系统时钟输入为一个lKHz的系统时钟。本实验中主要应用了状态机以及减法器的设计原理。在状态连续变化的数字系统设计中，采用状态机的设计思想有利于提高设计效率，增加程序的可读性，减少错误的发生几率。同时，状态机的设计方法也是数字系统中一种最常用的设计方法。二、课题的功能模块的划分三、主要功能的实现1.1倒计时模块倒计吋模块采用减法计数器设计，等到吋钟的上升沿来到吋，对计数器进行计数。苏中减法计数器的代码如下：process(
5、lock,elk)beginiflock=，Tthencnt<=init;elseifelk’eventandclk=,1’thencnt<=cnt-l;ifcnt=0thenov〈=’r;endif;endif;time<=cnt;endif;endprocess;1.2交通灯控制转换模块在设计交通灯控制电路转换模块时，采用状态机来实行这个功能模块，其中状态机共有五个状态，如：两个路口的红灯全亮；东西路u的绿灯亮，而南北路口的红灯亮；在延时后，东西路口绿灯火，黄灯开始闪烁；在闪烁若干次后，东西
6、路口的红灯亮，同吋南北路口的绿灯亮；在延时后，南北路口的绿灯火，黄灯开始闪烁；在闪烁若干次后，在切换到东西路u方向。1ibraryieee;useieee.std_logic_l164.al1;useieee.std_logic_unsigned.all;entitytrafic_lightisport(elk,rst:instd_logic;时钟信号，复位信号time:outintegerrange0to59;时间信号rl，r2,yl，y2,gl，g2:outstd_logic);endtra
7、fic_light;architecturertloftrafic_lightistypestateis(rlr2,rlg2,rly2,r2gl，r2yl);signaln_state,c_state:state;signalent,init:integerrange0to49;signallock，ov:std_logic;beginstate_reg:process(elk,rst)beginifrst='fthenc_state<=rlr2;elsifelk'eventandclk='ft
8、hencstate<=nstate;endif;endprocess;state_com:process(c_state,ov)交通灯控制转换begincasec_stateiswhenrlg2=〉rl〈=’1’；g2<=’1’；yl〈=’O’；r2<=;g2<=，0,;y2〈='O’；init〈=9;lock〈=,1’；n_state〈=rlgl2;whenrlgl2=>rl〈=’1’；g2〈=’1’；yl〈=’O’；r2<=;g2<=，0,;y2〈='O’；init〈=0;lock〈=’0’
