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1、数字系统课程设计题目:实验三交通灯控制器的设计与实现专业：自动化班级：10级自动化班姓名，学号：潘秀琴指导老师：实验三交通灯控制器的设计与实现一、实验目的1）了解交通灯管理的基木工作原理。2）熟悉计数器/定吋器的工作方式及应用编程。3）掌握多位LED显示的方法。二、实验内容设计一个用于十字路口的交通灯控制器。基木要求：A和B方向各有一组红、黃、绿灯用于指挥交通，红、黄、绿的持续吋间分别为25s,5s,20so当有紧急情况（如消防车）时，两个方向均为红灯亮，计时停止，当特殊情况结束后，控制器恢复原来状态，正常工作。一组数码管，以倒计时方式显示两个方向允许通行或禁止通行的时间
2、。三、实验学时：6学时四、实验原理：1）时序分析：本实验所设计的交通信号控制器，适用于在两条干道汇合点形成的十字交叉路口，路口设计两组红绿灯分别对两个方向上的交通运行状态进行管理。交通灯的闪亮时序关系如图1所示，当B方向的红灯亮时，A方向对应绿灯亮，而后由绿灯转换为黄灯，即B方向红灯亮的吋间等于A方向绿灯和黃灯亮的吋间之和。同理，当A方向的红灯变亮时，B方向的交通灯也遵循此规则。各干道上安装有数码管，以倒计时的形式显示本道各信号灯闪亮的时间。当岀现特殊情况时，各方向上均亮红灯，倒计时停止。特殊运行状态结束后，控制器恢复原来的状态，继续运行。图1.交通灯的时序分析2）系统整
3、体设计整个系统设计如图2所示，该系统主耍由分频模块、计数模块、数码管显示控制模块、交通灯控制模块以及显示电路设备组成。其中分频模块主要将系统输入的基准时钟信号转换为1Hz以及适应于数码管显示的的激励信号，驱动计数模块和两个控制模块工作。两个控制模块根据计数器的计数情况对交通灯的亮灭及数码管的显示时间进行控制。图屮Hold为保持信号，当Hold为“1”，计数器暂停计数，表示出现特殊情况，各方向车辆都处于禁行状态。图2.交通灯系统模块图3）具体设计思路：（AG,AR,AY分别代表A方向的绿、红、黄灯，BG,BR,BY分别代表B方向的绿、红、黄灯）如图3所示，交通灯在无紧急情况
4、时，可以将程序分为四个部分:(1)AG=1,BR=1；A数码管显示00〜20,B数码管显示00〜20；(2)AY=1,BR=1；A数码管显示21〜25,B数码管显示01〜05；(3)AR=1,BG=1；A数码管显示00〜20,B数码管显示00〜20；(4)BY=1；A数码管显示01〜05,B数码管显示21〜25.对于紧急情况，只需在计数模块中添加一个控制功能HOLD,当HOLD=1时，计数功能暂停，同时在LED交通灯控制中也添加该模块，使AR=1,BR=1o当HOLD=0时，计数功能和LED交通灯恢复正常。四、实验步骤1.根据实验要求作预习报告。2.建立工程，设计程序：1
5、）新建工程;DevicefamilyShown'Availabledevice'listFamiy:
6、ACEX1K勺Package:
7、Any勺D心
8、AI工Pincount
9、Any创TargetdeviceSpeedgrade[Any三*'■AutodeviceselectedbytheFittervShowadvanceddevicesWSpecficdeviceselectedr'Ava4aWedevices*listrHatdCopycompatibleonlySelectthefam为anddeviceyouwanttotargetforcompilahonAvai
10、labledevicesNdrr.eICorev...ILE$IMemor...IPLLEP1K30FC256-2EP1K30FC256-3EP1K30FI256-2EP1K30QC208-1EP1K30QC208-2EP1K30QC208-3EP1K30TC1441EP1K30TC144-2EP1K30TC144-35V5V5V5V5VSS5V5V5V7272727272E72727271—2828183666666667777727775555505552424242424EQ242424HardCc^y
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12、PLimitDSP&RAMloHardCopydevice
13、resourcesSpecifytheotherEDAtools・・inadditiontotheQuartusIIsoftware・・usedwiththeproject.ToolnamePrimeTimeDesignEntry/SynthesisToolname:
14、qesjgnCompilerJdFormat:(VerilogHDL厂RunthistoolautomaticallytosynthesizethecurrentdesignSimulationToolname:
15、Active-HDLFormat:
16、Verilo
