基于fpga(cpld)交通灯课程设计

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1、注：本论文格式严格按照课程设计要求格式，基本没有任何问题。I中国XXXXX学校课程设计任务书题目交通灯控制器的设计专业学号姓名主要内容、基本要求、主要参考资料等：主要内容1．学习ALTERA公司的FPGA/CPLD的结构、特点和性能。2．学习集成开发软件MAX+plusII/QuartusII的使用及设计过程。3．熟悉EDA工具设计数字电路设计方法，掌握VHDL硬件描述语言设计方法。4．根据给定题目设计数字电路，来加深对可编程逻辑器件的理解和掌握。技术要求1．在所选择器件内完成交通灯控制器的设计，要求设计完成后芯片具有交通灯控制器的全部功能、包括显示和操作接口

2、。2．交通灯控制器要求控制十字路口两道路的交通灯，两道路交替通行，每次通行时间可设定20——60秒之间，每个路口要求有前行、禁止、人行灯。（根据实际设计进度考虑可以增加左右转向灯，等待和通行时间显示等）。主要参考资料1．康华光主编，《电子技术基础-数字部分》，高等教育出版社，1998。2．谭会生等主编，《EDA技术及应用》，西安电子科技大学出版社，20013．潘松等主编，《EDA技术实用教程》，科学出版社，20064．雷伏容主编，《VHDL电路设计》，清华大学出版社，20065．CharlesH.Roth等著，《数字系统设计与VHDL》，电子工业出版社，200

3、8完成期限：2012年7月2日指导教师签章：专业负责人签章：2012年6月25日I摘要可编程逻辑器件，不仅速度快、集成度高，并且能随心所欲地完成用户定义的逻辑功能，还可以加密和重新编程，其编程次数最大可达1万次以上。使用可编程逻辑器件可以大大简化硬件系统、降低成本、提高系统的可靠性、灵活性和保密性。关键词：可编程逻辑器件稳定可靠低成本20目录摘要I第一章EDA技术概述1第一节EDA技术及其发展1第二节可编程逻辑器件概述1第三节FPGA/CPLD概述2第二章设计思路4第一节设计思路4第二节所实现功能说明5第三章各模块的编程实现5第一节时基脉冲发生模块5第二节计数

4、及红绿灯控制模块6第三节译码模块10第四节主程序13第五节仿真时序图15第四章元器件清单及说明16第一节元器件清单16第一节管脚绑定16第四章心得体会18附录Ⅲ电路图19参考文献2020第一章EDA技术概述第一节EDA技术及其发展现代电子设计技术的核心是EDA（ElectronicDesignAutomation）技术。EDA技术就是依赖功能强大的计算机，在EDA工具软件平台上，对以硬件描述语言HDL（HardwareDescriptionLanguage）为系统逻辑描述手段完成的设计文件，它能自动地完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合、结构综合（布局布

5、线），以及逻辑优化和仿真测试，直至实现既定的电子线路系统功能。EDA技术使得设计者的工作仅限于利用软件的方式，即利用硬件描述语言和EDA软件来完成对系统硬件功能的实现。EDA技术在进入21世纪后，得到了更大的发展。在仿真和设计两方面支持标准硬件描述语言的功能越来越强大，软硬件技术也进一步得到了融合，在电子行业的产业领域、技术领域和设计应用领域得到了进一步的肯定，使得复杂电子系统的设计和验证趋于简单化。第二节可编程逻辑器件概述可编程逻辑器件(简称CPLD)20是允许用户编程（配置）实现所需逻辑功能的电路，一般可利用计算机辅助设计，即用原理图、状态机、硬件描述语言

6、（VHDL）等方法来表示设计思想，经过一系列编译或装换程序，生成相应的目标文件，再由编程器或下载电缆将设计文件配置到目标器件中，这时的可编程逻辑器件就可作为满足用户需求的专用集成电路使用了。可编程逻辑器件，不仅速度快、集成度高，并且能随心所欲地完成用户定义的逻辑功能，还可以加密和重新编程，其编程次数最大可达1万次以上。使用可编程逻辑器件可以大大简化硬件系统、降低成本、提高系统的可靠性、灵活性和保密性。PLD的出现，打破了由中小规模通用型集成电路和大规模专用集成电路垄断的局面，在通信、数据处理、网络、仪器、工业控制、军事和航空航天等众多领域得到广泛应用，可以预见

7、，不久的将来，PLD将在集成电路市场占统治地位。第三节FPGA/CPLD概述FPGA（现场可编程门阵列）和CPLD（复杂可编程逻辑器件）都是可编程逻辑器件，他们是在PAL,GAL等逻辑器件的基础上发展起来的。同以往的PAL,GAL相比较，FPGA/CPLD的规模比较大，它可以替代几十甚至几千块通用IC芯片。这样的FPGA/CPLD实际上就是一个子系统部件。这种芯片受到世界范围内电子工程设计人员的广泛关注和普遍欢迎。比较典型的就是Altera公司和Xilinx公司的CPLD器件系列和FPGA器件系列，他们开发较早，占用了较大的PLD市场。对用户而言，虽然FPGA

8、/CPLD的内部结构稍有不同，但其用法