数字电路课程设计：基于FPGA和VHDL语言的交通灯控制系统设计

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1、数字电路课程设计——交通灯控制数字电路课程设计课题：基于FPGA和VHDL语言的交通灯控制系统设计设计者：胡家顺20080711208小组其他成员：包佳斌、彭剑飞日期：2010年12月16日电自8班胡家顺20080711208数字电路课程设计——交通灯控制交通灯控制器功能描述：通过两组交通灯来模拟控制十字路口东西、南北两条道路上的车辆通行，所有功能在FPGA实验操作平台上模拟通过，其主要功能如下：1.根据要求显示模拟路口东西、南北两个方向上的红灯、黄灯和绿灯的指示状态。2.在LED指示的同时，实现正常的倒计时功能。3.控制实现一种特

2、殊状态并用交通灯加以显示。4.能实现系统总清零。5.具有一定的扩展功能。设计任务：1.用红、黄、绿三色发光二极管做信号灯，主干道A为东西向，设红、黄、绿三色灯为AR、AG、AY；支干道B为南北向，三色灯为BR、BG、BY。2.主干道上车辆较多，所以亮绿灯的时间设为70s；支干道亮绿灯的时间设为40s。当主干道允许通行亮绿灯时则支干道亮红灯；相反，支干道允许通行亮绿灯时则主干道亮红灯。每次由绿灯转变为红灯时，期间要亮3s的黄灯作为过渡，以便行驶中的车辆有时间停到禁止线以内。3.交通灯正常运行时，在LCD显示屏上显示主干道和支道的倒计时

3、时间，ES主干道在当前状态的剩余时间，SN显示支干道在当前状态的剩余时间。4.能实现系统清0，清0后计数器由初始状态开始计数，指示灯指示主干道亮绿灯。5.能实现特殊状态的显示，用开关S作为特殊信号传感器，S为1时进入特殊状态并实现以下功能：(1)东西、南北方向的交通灯全显示黄色状态。（2）特殊状态解除后能继续返回正常工作状态。电自8班胡家顺20080711208数字电路课程设计——交通灯控制设计要求1.分析设计任务，拟定多种设计方案，根据当时的制作条件，选定适合的方案绘制框图和设计流程。2.设计各部分单元电路或编写VHDL描述程序。

4、3.对制作的电路进行功能测试，分析各项技术指标；或对设计的电路进行功能仿真，分析仿真波形。4.总结设计资料，但因包括原理电路、VHDL描述、仿真波形的设计报告，校验并演示电路装置。状态顺序与灯亮对应表态序（S1S0）主干道（A）支干道（B）亮灯时间1（00）黄灯亮红灯亮3S2（01）红灯亮绿灯亮40S3（10）红灯亮黄灯亮3S4（11）绿灯亮红灯亮70S译码器真值表SS1S0AGARAYBGBRBY1XX001001000001010001010100010010001011100010电自8班胡家顺20080711208数字电路课

5、程设计——交通灯控制EWSNR42RG40N0123456789ABCDEF在LCD上显示的格式3S未到，保持原状态3S到，转到下一状态交通灯控制状态图00状态YA,RB40S未到，保持原状态40S到，转到下一状态70S未到，保持原状态70S到，转到下一状态01状态RA,GB11状态GA,RB10状态RA,YB3S未到，保持原状态3S到，转到下一状态电自8班胡家顺20080711208数字电路课程设计——交通灯控制系统设计输入：本实验采用VHDL硬件语言输入，其交通灯控制模块VHDL源文件与LCD接口模块VHDL语言描述如下，其中“

6、S0”“S1”“S2”“S3”为事先设定的四种状态交通灯控制模块VHDL源文件--Filename：Traffic_Light--目的：实现十字路口交通灯的控制--编程包佳斌2010年12月--输入：CPRSSPECP-时钟信号(0.6HZ)RS-复位信号SPE-特殊状态控制信号--输出：EWRYG[2..0]、SNRYG[2..0]东西南北的红绿灯信号，顺序为红黄绿--EW[7..0]SN[7..0]东西南北的交通灯倒计时信号libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_lo

7、gic_unsigned.all;entityTraffic_Lightsisport(CP,RS,SPE:INSTD_LOGIC;--输入端口CP-时钟信号RS-复位信号SPE-特殊状态控制信号E_RYG,S_RYG,W_RYG,N_RYG:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(2DOWNTO0);--东西、南北方向上的交通灯颜色显示EW,SN:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0)--ASCII码LCD显示（倒计时）);endTraffic_Lights;architectureJGTofTraffic_L

8、ightsISTYPESTATESIS(S0,S1,S2,S3);--定义交通灯的4个状态SIGNALS:STATES;SIGNALA1,A2,B2:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);--BCD转换输入信号SIGN