基于vhdl交通灯控制器设计说明书

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1、目录1.引言12.系统的设求........................................................................................................................23.系统分析23.1系统构成23.2系统实现过程34具体模块设计44.1、控制电路44.2、输出显示电路55.程序设计55.1控制电路代码55.2、输出显示电路代码66.运行结果与分析126.1、调试方法126.2、各模块程序的调试127.解说语138.参考文献14　　　　161.引言　　　

2、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　近年来，随着汽车数量的猛增，我国各个城市的城市交通正面临着严峻的考验，交通问题的日益严重，其主要表现如下：交通事故频发，对人类生命安全造成极大威胁，每年因交通事故伤亡人数增加迅速；交通拥挤严重导致出行时间增加等。日常的交通堵塞成为人们司空见惯而不得忍受的问题。结合这种的背景，结合我国道路交通的实际情

3、况，并发出真正适合我们特点的智能信号灯控制系统已经成为当前的主要任务，和谐的城市交通具有很重要的现实意义，城市交通是城市经济的命脉，是衡量一个城市文明进步的标志，对于城市的发展和人民生活水平的提高有着十分重要的作用。交叉口是道路通行能力的瓶颈和交通阻塞及事故的多发地。希望这次课题的实现能够或多或少的解决交通这个问题，尽可能的解决因交通引起的各项问题。全面熟悉、掌握VHDL语言基本知识，掌握利用VHDL语言对常用的的组合逻辑电路和时序逻辑电路编程，把编程和实际结合起来，熟悉编制和调试程序的技巧，掌握分析结果的若干有效方法，进一步提高上机动手能力，培养使用设计

4、综合电路的能力，养成提供文档资料的习惯和规范编程的思想。162.系统的设计要求设计一个主干道和支干道十字路口的交通灯控制电路，要求如下：所要设计的十字路口交通灯控制电路要能够使南北方向有左转、直行各三个灯（红、黄、绿），东西方向有左转、直行各三个灯（红、黄、绿），三个灯能够按顺序依次亮灭。而且要求绿灯亮转黄灯亮然后其他时间为红灯，红灯亮可以直接转绿灯。还要求三种灯的点亮时间能够以倒计时的形式显示出来。可以用VHDL语言合理设计系统功能，使红黄绿灯的转换有一个准确的时间间隔和转换顺序。3.系统分析3.1系统构成根据设计要求和系统所具有功能，并参考相关的文献资

5、料经行方案设计画出如下所示的十字路口交通灯控制器系统框图，及为设计的总体方案，框图如下图所示16CLK交通灯控制及计时模块扫描显示模块LED显示图1.1系统的框图3.2系统实现过程1时间脉冲可以直接赋予得到。210s、5s、40s、30s定时信号用倒计时，计时起始信号由控制流程电路给出，每当计满所需时间，即向控制电路输出“时间到”的信号，并使计数器清零，由控制电路启、闭三色信号灯。3主控电路是核心，这是一个时序电路，其输入信号为东西、南北方向：10s、5s、40s、30s定时信号，其输出状态控制相应的三色灯。4三种灯转换状态表：16时间

6、S10540510

7、5305东西左转绿黄红红红红红红东西直行红红绿黄红红红红南北左转红红红红绿黄红红南北直行红红红红红红绿黄4具体模块设计4.1、控制电路流程控制器的作用是根据计数器的计数值控制各方向上发光二极管的亮、灭，当计时时间到达，状态控制器就响应，自动跳转到下一个状态。此外，当检测到特殊情况（urgen=‘1’）发生时，无条件点亮红灯的二极管（急救灯按下urgen='1'，则东西南北都亮红灯，在这种状态下原来的状态必须保持，即东西南北方向定时时间保持不变。急救灯未按下或者按下后恢复，则继续计时（计时通过计数器count），同时恢复东西南北原来灯的状态）。具体实物模块如

8、图4.1所示：图4.1控制器模块164.2、输出显示电路根据状态控制器所控制的状态和计数器的计时时间，选择当前状态下的显示器，使显示器输出当前状态下的数码管亮、灭指令，其中数码管的显示采用动态扫描显示。具体实物模块如图：图4.2译码显示电路模块5.程序设计5.1控制电路LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITYledcontrolISPORT(reset,clk,urgen:INSTD_LOGIC;16state:OUTSTD_LOGIC_VECT

9、OR(2DOWNTO0);sub,set1,set2,set3,s