EDA技术实用教程 第2版 教学课件 作者 李洋第6章 EDA技术综合应用设计举例.ppt

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1、EDA—ElectronicDesignAutomation电子设计自动化1第1章EDA技术导论第2章电子工作平台（EWB）的使用第3章可编程逻辑器件第4章MAXPLUSⅡ软件第5章VHDL硬件描述语言第6章EDA技术综合应用设计举例课程总体内容：2第1章EDA技术导论第2章电子工作平台（EWB）的使用第3章可编程逻辑器件第4章MAXPLUSⅡ软件第5章VHDL硬件描述语言第6章EDA技术综合应用设计举例课程总体内容：3内容提要第6章EDA技术综合应用设计举例6.1交通灯信号控制器的设计6.28位加法器的设计6.3数据采集系统设计6.4电子密码锁的设计6.5抢答器的设计46.1交通灯信号控制

2、器的设计1．设计思路设交通灯信号控制器用于主干道与支道公路的交叉路口，要求是优先保证主干道的畅通。因此，平时处于“主干道绿灯，支道红灯”状态，只有在支道有车辆要穿行主干道时，才将交通灯切向“主干道红灯，支道绿灯”，一旦支道无车辆通过路口，交通灯又回到“主干道绿灯，支道红灯”的状态。此外，主干道和支道每次通行的时间不得短于30s，而在两个状态交换过程出现的“主黄，支红”和“主红，支黄”状态，持续时间都为4s。根据交通灯信号控制的要求，我们可把它分解为定时器和控制器两部分，其原理方框图如图6.1所示。5图6.1交通灯信号控制器原理方框图6.1交通灯信号控制器的设计62.VHDL源程序LIBRAR

3、YIEEE；USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL；ENTITYJTDKZISPORT(CLK，SM，SB；INBIT；--这里要求CLK为1kHzMR，MY，MG，BR，BY，BG：OUTBIT)；ENDJTDKZ；ARCHITECTUREARTOFJTDKZISTYPESTATE_TYPEIS(A，B，C，D)；SIGNALSTATE：STATE_TYPE；BEGIN6.1交通灯信号控制器的设计7CNT：PROCESS(CLK)VARIABLES：INTEGERRANGE0TO29；VARIABLECLR，EN：BIT；BEGINIF(CLK'EVENTANDCLK='1'

4、)THENIFCLR='0'THENS：=0；ELSIFEN='0'THENS：=S；ELSES：=S+1；ENDIF；CASESTATEISWHENA=>MR<='0'；MY<='0'；MG<='1'；BR<='1'；BY<='0'；BG<='0'；6.1交通灯信号控制器的设计8IF(SBANDSM)='1'THENIFS=29THENSTATE<=B；CLR：='0'；EN：='0'；ELSESTATE<=A；CLR：='1'；EN：='1'；ENDIF；ELSIF(SBAND(NOTSM))='1'THENSTATE<=B；CLR：='0'；EN：='0'；ELSESTATE<=A；C

5、LR：='1'；EN：='1'；ENDIF；WHENB=>MR<='0'；MY<='1'；MG<='0'；BR<='1'；BY<='0'；BG<='0'；6.1交通灯信号控制器的设计9IFS=3THENSTATE<=C；CLR：='0'；EN：='0'；ELSESTATE<=B；CLR：='1'；EN：='1'；ENDIF；WHENC=>MR<='1'；MY<='0'；MG<='0'；BR<='0'；BY<='0'；BG<='1'；IF(SMANDSB)='1'THENIFS=29THENSTATE<=D；CLR：='0'；EN：='0'；ELSESTATE<=C；CLR：='1'；EN：=

6、'1'；ELSIFSB='0'THENSTATE<=D；CLR：='0'；EN：='0'；6.1交通灯信号控制器的设计10ELSESTATE<=C；CLR：='1'；EN：='1'；ENDIF；WHEND=>MR<='1'；MY<='0'；MG<='0'；BR<='0'；BY<='1'；BG<='0'；IFS=3THENSTATE<=A；CLR：='0'；EN：='0'；ELSESTATE<=D；CLR：='1'；EN：='1'；ENDIF；ENDCASE；ENDIF；ENDPROCESSCNT；ENDART；6.1交通灯信号控制器的设计113.硬件逻辑验证选择实验电路结构图NO.1，由5.

7、2节的实验电路结构图NO.1和图6.10确定引脚的锁定。时钟脉冲CLK可接CLOCK0(1Hz)，主干道和支干道来车信号分别接键7和键8，主干道和支干道红、黄、绿灯驱动信号MR、MY、MG和BR、BY、BG分别接D1～D3和D8～D6。进行硬件验证时方法如下：选择实验模式1，时钟脉冲与CLOCK0信号组中的1Hz信号相接，在键7和键8施加相应的信号，发光二极管D1～D3、D8～D6则按控制要求显示相应的信号。