毕业设计（论文）-基于fpga的交通灯控制器设计

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1、成绩基于FPGA的交通灯控制器设计诚信声明本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或在网上发表的论文。特此声明。论文作者签名：日期：年月摘要摘要交通灯控制器在城市交通监管中起着极其重要的作用。传统的交通灯控制器基本是通过单片机或者PLC实现。本文介绍基于FPGA技术和QuartusII开发平台实现十字路口交通灯控制器的的一种方案。利用VHDL硬件描述语言描述各模块程序

2、，并在QuartusII环境下进行编译、仿真，生成顶层文件后下载在FPGA器件FLEXEPF10K10LC84上进行验证。验证结果表明，设计基本实现了交通灯控制器所要求的控制过程，包括倒计时时间显示功能、特殊状态控制功能和主、支干道的红、黄、绿灯交替显示功能，表明本文所述的的设计方案正确。本文结合交通灯控制器的设计过程，简单介绍了硬件描述语言VHDL的结构模型和设计流程、VHDL设计的优点及该语言在数字系统设计中的美好前景和重要地位。关键词：交通灯控制器；VHDL；FPGA；QuartusIIIIAbstractAbstractTrafficlightc

3、ontrollerisplayinganimportantroleinthemunicipaltransportationsupervision.ThetraditionaltrafficlightcontrollermajorityrealizesthroughthemonolithicintegratedcircuitorPLC.ThisarticleintroducedonekindofplanwhichisbasedonFPGAandQuartusIIprogrammingenvironmenttorealizethecrossroadstree

4、tintersectiontrafficlightcontroller.TheprogramminglanguageisVHDLhardwaredescriptionlanguage,whichiswidespreadatpresent.TheproceduresofeachmodelhavebeencarriedonthetranslationandsimulationundertheenvironmentofQuartusIIofAlteraCorporation,anddownloadedonFPGAcomponentFLEXEPF10K10LC8

5、4.Thetrafficlightcontrollerhasrealizedthecontrollingprocessbasically,includingthecountdowntimedemonstratingthefunction,thespecialstatecontrolfunctionandmain,ayangormaleprinciplered,yellow,andgreenlightdemonstratingthefunctionalternately,theconfirmationresultindicatesthatthesystem

6、'sdesignproposalisaccurate.Thisarticleunifiedthetrafficlightcontroller'sdesignprocessandintroducedthestructuralmodelandthedesigncycleofhardwaredescriptionlanguageVHDLsimply.ItshowedusthemeritoftheuseoftheVHDLandthemagnificentprospectandtheimportantpositionofthislanguageinthenumbe

7、rsystemdesign.Keywords:trafficlightcontroller;VHDL;FPGA;QuartusIIII目录目录摘要I1引言12VHDL、FPGA、QuartusII和实验板简介22.1FPGA简介22.2VHDL简介22.3QuartusII简介32.4实验板简介43整体设计论述53.1总的设计流程53.2交通灯控制器的具体设计方案54主要功能模块设计与仿真84.1时钟分频模块84.2交通灯控制模块94.3显示模块164.4顶层文件175交通灯控制器的硬件实现185.1硬件实现方案185.2实验结果196总结22参考文献2

8、3附录251引言1引言所谓交通灯控制器，就是为管理交通工具和行人的动向，保障道路