蔡晶晶文献综述1

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1、母2REN,1984本科生毕业设计文献综述题目基于CPLD的交通控制器的设计专业电子信息工程班级084班姓名蔡晶晶指导教师尉理哲（教）所在学院信息科技学院2011年10月-1-Z-—1—刖吞交通问题是我国社会经济发展的一个大问题，尤其随着国家优良的政策不断的实施，国家经济发展也越发迅猛，我国是各人口大国，生活密度比较大，尤其在大中城市，交通拥挤的现状FI益影响了社会发展的脚步，交通是否发达衡量是衡量一个省帀盛会水平与投资环境的重要指标。如果知识一味的建设地铁或轻轨需要人量的资金与时间，这对人多数城市來讲都不台现实。随着社会经济的发展，城市交通问题越來越引起

2、人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重耍问题Z-o城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。本文在VHDL状态机的基础上，利用cpld的相关知识设计了交通灯控制系统，可以根据实际情况对灯亮时间进行口由调整，整个设计系统通过QuartusII软件平台进行了模仿真，并下载到cpld器件中进行硬件的调试，验证了设计的交通信号灯控制电路完全可以实现预定的功能，貝有一定的实用性。随着电子技术的逐渐发展，专用集成电路的tl趋完善，交通灯控制系统的设

3、计能更加简洁和低成本化。如今基于CPLD所设计的系统具冇速度更快、体积更小、稳定性更高、功耗更小等特点。正文—、CPLD简介CPLD主要是由町编程逻辑宏单元（MC,MacroCell）围绕中心的町编程互连矩阵单元组成。其中MC结构较复杂，并具冇复朵的I/O单元互连结构，可由用户根据盂要生成特定的电路结构，完成一定的功能。由于CPU）内部采用固定长度的金属线进行各逻辑块的互连，所以设计的逻辑电路具有时间可预测性，避免了分段式互连结构时序不完全预测的缺点。20世纪70年代，最早的可编程逻辑器件一PLD诞生了。其输出结构是可编程的逻辑宏单元,因为它的硬件结构设计

4、可由软件完成（相当于房子盖好后人工设计局部室内结构），因而它的设计比纯硬件的数字电路具冇很强的灵活性，但其过于简单的结构也使它们只能实现规模较小的电路。为弥补PLD只能设计小规模电路这一缺陷，20世纪80年代中期，推出了复杂可编程逻辑器件-CPLDo冃前应用已深入网络、仪器仪表、汽车电子、数控机床、航天测控设备等方而。器件特点它具冇编程灵活、集成度高、设计开发周期短、适用范用宽、开发工具先进、设计制造成本低、对设计者的硬件经验要求低、标准产品无需测试、保密性强、价格人众化等特点，可实现较大规模的电路设计，因此被广泛应用于产品的原型设计和产品牛产（一般在10

5、,000件以卜-）之屮。几乎所冇应用中小规模通用数字集成电路的场合均口J应用CPLD器件。CPLD器件己成为电了产品不可缺少的组成部分，它的设计和应用成为电子工程师必备的一•种技能。CPLD是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。其基木设计方法是借助集成开发软件平台，用原理图、硬件描述语言等方法，生成和应的目标文件，通过下载电缆（“在系统”编程）将代码传送到口标芯片中，实现设计的数子系统。这里以抢答器为例讲一下它的设计（装修）过程，即芯片的设计流程。CPIJ）的工作大部分是在电脑上完成的。打开集成开发软件（altera公司,Max+plux

6、II）画原理图、写硬件描述语言（VHDL,Verilog）编译一给出逻辑电路的输入激励信号，进行仿真，查看逻辑输出结果是否正确〜进行管脚输入、输出锁定（7128的64个输入、输出管脚可根据需要设定）一生成代码一通过下载电缆将代码传送并存储在CPLD芯片屮。7128这块芯片各管脚已引出，将数码管、抢答开关、指示灯、蜂鸣器通过导线分别接到芯片板上，通电测试，当抢答开关按下，対应位的指示灯应当亮，答対以后，裁判给加分后，看此时数码显示加分结果是否正确，如发现侑问题，可重新修改原理图或硬件描述语言，完善设计。设计好后，如批量生产，可直接复制其他CPLD芯片，即写入

7、代码即可。如果要对芯片进行其它设计，比如进行交通灯设计，要重新画原理图、或写硬件描述语言，重复以上工作过程，完成设计。这种修改设计相当于将房屋进行了重新装修，这种装修对CPLD来说可进行上万次。家庭成员：经过儿十年的发展，许多公司都开发出了CPLD可编程逻辑器件。比较典型的就是Altera.Lattice.Xilinx世界三大权威公司的产品，这里给出常用芯片：AlteraEPM7128S（PLCC84）LatticeLC4128V（TQFP100）XilinxXC95108（PLCC84）二、VHDL简介VHDL语言是一种用于电路设计的高级语言。它在80年

8、代的后期出现。最初是由美国国防部开发出来供美军用来提高设计的可靠性