基于fpga的交通灯控制电路设计设计

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1、重庆邮电大学毕业设计（论文）编号：审定成绩：重庆邮电大学毕业设计（论文）设计（论文）题目：基于FPGA的交通灯控制电路设计学院名称：光电工程学院学生姓名：陈俊杰专业：微电子学班级：0221002学号：2010210972指导教师：杨虹答辩组负责人：填表时间：年月重庆邮电大学教务处制重庆邮电大学毕业设计（论文）摘要超高速硬件描述语言VHDL，是对数字系统进行抽象的行为与功能描述到具体的内部线路结构描述，利用EDA工具可以在电子设计的各个阶段、各个层系进行计算机模拟验证，保证设计过程的正确性，可大大降低设计成本，缩短设计周期。本文介绍基于FPGA的交通灯控制电路设计，利用基于V

2、HDL的EDA设计工具，采用大规模可编程逻辑器件FPGA，通过设计芯片来实现系统功能。交通灯控制系统可以实现路口红绿灯的自动控制。基于FPGA设计的交通灯控制系统拥有电路简单、可靠性强、实时快速擦写、运算速度高、故障率低、可靠性高，而且体积小的特点。本设计采用Altera公司Cyclone系列的EP2C5Q208C8N芯片，在QuartusII软件平台上使用VHDL语言，采用自顶向下的设计方法对系统进行了模块化设计和综合，并进行了仿真。该系统可实现十字路口红绿灯及左转弯控制和倒计时显示，根据仿真结果结果显示该系统能够自动控制交通灯转变。【关键词】VHDL交通灯EDAIII重

3、庆邮电大学毕业设计（论文）ABSTRACTWiththedevelopmentoftheeconomy,microelectronictechnology,computertechnologyandtheautomatictheoryaredevelopedrapidly.Itsapplicationisbecomingmoreandmorewidely.Butthetrafficlightasanimportanttraffic,italsohasdevelopedquicklywiththeimprovingrequirementofthepeople.Onallthe

4、systemofthetrafficlight,ThesystemoftrafficcontrolwhichdesignedbasedonFPGAisacceptedbymoreandmorepeople.Thesystemoftrafficcontrolcanrealizetheautomaticcontroloftrafficlightinaintersection.ThesystemoftrafficcontrolwhichdesignedbasedonFPGAhasmanycharacteristicssuchassimplecircuit,reliableoper

5、ation,toerasefunctionquicklywithreal-timeapplications,highspeed,highreliability,lowfailurerate,andsmallvolume.ByusingtheplatformofsoftwaredesignsystemQuartusIIandtheformoftheVHDLlanguage,wesimulatethesystembyusingEPlC3T1444C8Marsdeviceandtheresultshowthatthedownloadsystemcanautomaticallyco

6、ntrolthetrafficlights.【KEYWORDS】:VHDLtrafficlightEDAIII重庆邮电大学毕业设计（论文）目录前　言1第一章绪论2第一节课题研究背景及意义2一、课题研究背景2二、课题研究意义3第二节国内外研究发展概述4一、智能交通系统的发展历史与现状4二、可编程逻辑器件的发展状况5第三节本文行文安排7第四节本章小结7第二章FPGA的简介8第一节FPGA的设计流程8一、设计输入9二、功能仿真9三、综合及时序仿真9四、实现10五、加载配置与调试10第二节FPGA的应用10一、电路设计10二、产品设计10三、系统级应用10第三节本章小结11第三章V

7、HDL硬件描述语言12第一节VHDL程序基本结构12一、实体12二、结构体13三、库14第二节VHDL语言14一、VHDL文字规则14二、VHDL数据对象14III重庆邮电大学毕业设计（论文）三、VHDL数据类型15四、VHDL顺序语句15五、VHDL并行语句15第三节本章小结16第四章系统设计与仿真17第一节系统介绍17一、设计任务17二、设计要求17第二节系统设计仿真18一、顶层框图的设计18二、时序状态图的设计19三、工程设计流程框图：20第三节各个模块的设计与仿真20一、模块设计20二、control模块设