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1、基于VHDL状态机设计的智能交通控制灯-31-●应用与设计基于VHDL状态机设计的智能交通控制灯徐春娇(中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院,北京100083)摘要:实现路口交通灯系统控制的方法很多,可以用标准逻辑器件、可编程序控制器PLC、单片机等方案来实现。但是这些控制方法的功能修改及调试都需要硬件电路的支持,在一定程度上增加了设计难度。采用EDA技术,应用VHDL硬件电路描述语言实现交通灯系统控制器的设计,利用MAX+PLUSⅡ集成开发环境进行综合、仿真,并下载到CPLD可编程逻辑器件中,完成系统的控制作用。该灯控制逻辑可实现3种颜色灯的交替点亮、时间的倒计
2、时,指挥车辆和行人安全通行。关键词:智能交通灯;VHDL;状态机;CPLD中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号：1006-6977(2007)02-0031-05VHDLstatemachinebasedintelligenttrafficlightXUChun-jiao(SchoolofGeophysicalandInformationTechnology,ChinaUniversityofGeophysical,Beijing100083,China)Abstract:Alotofdevices,suchasstandardlogicdevice,PLC(P
3、rogrammableLogicController),singlechipmicrocomputer,etc,canbeusedinthedesignoftrafficlightsystem.However,debuggingandadjustingthecircuitsbasedonthesedevicesrequirehardwaresupports.Insomesenseitcomplicatesthedesignprocedure.Inthisarticle,VHDLisappliedindesigningthesystemandthelogicfunctio
4、nsisachievedbyCPLD.Thecodeissynthesized,simulatedandthendownloadedintotheCPLDbyMAX+PLUSⅡ.Thecontrollogicofthesystemcanchangethecoloroftrafficlightsalternatelyandhasthefunctionofcountdown,thusitcancommandvehiclesandpeopleontheroad.Keywords:intelligenttrafficlight;VHDL;statemachine;CPLD状态机
5、实现控制,本设计中使用两个状态机分别控1设计方案制东西和南北两个方向的交通。每个状态机中都十字路口设计两组交通灯分别控制东西和南设有4个状态,分别对应红灯亮、绿灯亮、黄灯亮和北两个方向的交通。如图1所示,当东西方向的红出现紧急状况时两个方向上的红灯同时变亮,停止灯亮时,南北方向对应绿灯亮,过渡阶段黄灯亮,倒计时的同时数码管上出现闪烁。路口的繁忙程即东西方向红灯亮的时间等于南北方向绿灯和黄度是不一样的,白天时的交通比较繁忙,因此,红灯亮的时间之和。交通灯维持变亮的时间取决于绿灯要变化快一些以便提高通过效率,减少拥堵键盘输入的控制键值。同理,当南北方向的红灯变时间;相反,夜
6、晚交通稀疏,就需要红绿灯变化慢亮时,东西方向的交通灯也遵循此逻辑。总体上由一些。因此,加入键盘控制程序来控制交通维持变亮状态的持续时间。2总体设计结构框图总体设计结构框图如图2所示,共有11个功能模块,包括控制东西方向交通灯的状态机和控制图1控制灯控制情况-32-《国外电子元器件》2007年第2期2007年2月STATE<=S0;ELSIFrising_edge(CLOCK)THENCASESTATEISWHENS0=>--红灯状态IFHOLD='1'THENSTATE<=S3;ELSIFCOUNTNUM=0THENSTATE<=S1;ELSIF(COUNTNUM>mA
7、NDCOUNTNUM--绿灯状态IFHOLD='1'THENSTATE<=S3;ELSIFCOUNTNUM=nTHENSTATE<=S2;ELSIF(COUNTNUM>0ANDCOUNTNUM--黄灯状态块、动态显示扫描模块。IFHOLD='1'THEN用VHDL语言对各个模块进行编程,最后形成STA
