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《数字系统课程设计-交通灯控制器实验报告.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、交通灯控制器——数字系统设计报告姓名：学号：一．实验目的1.基本掌握自顶向下的电子系统设计方法2.学会使用PLD和硬件描述语言设计数字电路,掌握QuartusII等开发工具的使用方法3.培养学生自主学习、正确分析和解决问题的能力二．设计要求我所选择的课题是用VerilogHDL实现交通灯控制器。该课题的具体内容及要求如下：主干道与乡村公路十字交叉路口在现代化的农村星罗棋布，为确保车辆安全、迅速地通过，在交叉路口的每个入口处设置了红、绿、黄三色信号灯。红灯禁止通行；绿灯允许通行；黄灯亮则给行驶中的车辆有时间行驶到禁行线之外。
2、主干道和乡村公路都安装了传感器，检测车辆通行情况，用于主干道的优先权控制。（1）当乡村公路无车时，始终保持乡村公路红灯亮，主干道绿灯亮。（2）当乡村公路有车时，而主干道通车时间已经超过它的最短通车时间时，禁止主干道通行，让乡村公路通行。主干道最短通车时间为25s。（3）当乡村公路和主干道都有车时，按主干道通车25s，乡村公路通车16s交替进行。（4）不论主干道情况如何，乡村公路通车最长时间为16s。（5）在每次由绿灯亮变成红灯亮的转换过程中间，要亮5s时间的黄灯作为过渡。（6）用开关代替传感器作为检测车辆是否到来的信号。用
3、红、绿、黄三种颜色的发光二极管作交通灯。（7）要求显示时间，倒计时。交通灯控制器框图如下：（C表示乡村道路是否有车到来，1表示有，0表示无；SET用来控制系统的开始及停止；RST是复位信号，高电平有效，当RST=1时，恢复到初始设置；CLK是外加时钟信号；MR、MY、MG分别表示主干道的红灯、黄灯和绿灯；CR、CY、CG分别表示乡村道路的红灯、黄灯和绿灯，1表示亮，0表示灭）系统流程图如下：（MGCR:主干道绿灯，乡村道路红灯；MYCR:主干道黄灯，乡村道路红灯；MRCG:主干道红灯，乡村道路绿灯；MRCY:主干道红灯，乡
4、村道路黄灯；T0=1表示主干道最短通车时间到，T1=1表示5秒黄灯时间到，T2=1表示乡村道路最长通车时间到。）三．设计方案本交通灯控制系统设计利用VerilogHDL语言进行设计编程，利用CycloneEP1C6Q240C8芯片和一些外围器件组成硬件电路,利用QUARTUSII软件将编写好的程序进行编译、仿真,并将调试完成的程序下载到CycloneEP1C6Q240C8芯片上,观测电路板上的红绿信号灯以及数码管显示,看是否按设计要求正常工作.四、设计流程本系统采用自顶向下的设计，设计一个顶层文件和三个底层文件。各模块关系
5、如下：交通灯控制器（jiaotongdeng）系统工作模块(traffic1)八段译码模块(decode4_7)分频模块(blk1)设计文件如下：1.低层文件（1）系统工作模块（traffic1）如下：功能：该模块完成对输入信号CLK,rst,c的处理，实现交通灯控制的主要功能。源程序：moduletraffic1(CLK,rst,c,LAMPA,LAMPB,TAH,TAL,TBH,TBL);output[3:0]TAH,TAL,TBH,TBL;//TAH,TAL分别表示主干道倒计时的高位和低位，TBH,TBL表示乡村道路
6、倒计时的高位和低位output[2:0]LAMPA,LAMPB;//从高位到低位分别表示红，黄，绿inputCLK,rst,c;reg[7:0]numa,numb,s1,s2;//numa,numb分别表示主干道和乡村道路的倒计时；s1用来表示主干道最短通车时间是否已到，到了s1=1；s2用来表示乡村道路最长通车时间是否已到，到了s2=1reg[3:0]TAH,TAL,TBH,TBL;reg[2:0]LAMPA,LAMPB;always@(posedgeCLKorposedgerst)//该进程控制主道方向的四种灯begi
7、nif(rst)//重置beginLAMPA=1;LAMPB=4;//重置情况视乡村道路无车，主干道一直通行numa=8'b00100000;//主干道计时20秒numb=8'b00100101;//乡村道路计时25秒endelsebeginif(LAMPA==1)//主干道绿灯亮beginif(numa==1&&c==0&&s1)//主干道最短通车时间已到，但乡村道路没车beginnuma=1;//倒计时停在1秒LAMPA=1;//保持在主干道绿灯endelseif(numa==1&&c==1&&s1)//主干道最短通车
8、时间没到，并且乡村道路有车begin//主干道变黄灯倒计时变成5秒s1=0;LAMPA=2;numa=8'b00000110;//为了配合时钟设置为6秒endelsebeginif(numa[3:0]==0&&numa[7:4])//逢十时beginnuma[3:0]=9;numa[7:4]=numa[
