cpld-课程设计实验报告.doc

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1、郑州交通职业学院《CPLD/FPGA应用》课程设计报告课程设计题目：基于FPGA用VHDL语言设计汽车尾灯所属系别电子信息工程系专业班级11大专电子信息工程技术1班姓　　名学　　号指导教师撰写日期2012年6月基于FPGA用VHDL语言设计汽车尾灯一、设计任务与要求1.1．设计目的假设汽车尾灯两侧各有3盏指示灯，设计其控制功能如下：1.汽车正常行驶时指示灯都不亮；2.汽车右转弯时，右侧一盏指示灯亮；3.汽车左转弯时，左侧一盏指示灯亮；4.汽车刹车时，左右两侧其中一盏指示灯亮；5.汽车夜间行驶时，左右两侧的一盏指示灯同时亮，以供照明。1.2

2、.设计目的图1.1顶层设计原理图1.3功能要求正常行驶时所有的灯都不亮，当汽车右转弯时，右侧灯RD1闪烁；左转弯，左侧灯LD1闪烁；刹车时，左侧灯LD2和右侧灯RD2同时亮；夜间行驶时，右侧RD3和左侧LD3同时亮；并不可能出现RD1和LD1同时亮的情况.3.1汽车尾灯主控制模块二、方案设计与论证2.1功能要求正常行驶时所有的灯都不亮，当汽车右转弯时，右侧灯RD1闪烁；左转弯，左侧灯LD1闪烁；刹车时，左侧灯LD2和右侧灯RD2同时亮；夜间行驶时，右侧RD3和左侧LD3同时亮；并不可能出现RD1和LD1同时亮的情况.方案一、应用VHDL进

3、行自顶向下的设计，是采用可完全独立于目标器件芯片物理结构的硬件描述语言。就是使用VHDL模型在所有综合级别上对硬件设计进行说明、建模和仿真。：方案二应用VHDL进行自顶向下的设计。设计程序，生成模块.建立实物模型用实物模型进行观测，看是否可以实现所要求的，是否达到目的。综合以上两个方案第一个比较好，所以选择第一方案三、VHDL程序、模块及仿真波形3.编写应用程序并仿真3.1.1汽车尾灯主控制模块CTRL*数据入口：RIGHT：右转信号；LEFT：左转信号；BRAKE：刹车信号；NIGHT：夜间行驶信号；*数据出口：LP：左侧灯控制信号；R

4、P：右侧灯控制信号；LR：错误控制信号；BRAKE_LED：刹车控制信号；NIGHT_LED：夜间行驶控制信号*程序功能描述：该段程序用于对汽车尾灯进行整体控制，当输入为左转信号时，输出左侧灯控制信号；当输入为右转信号时，输出右侧灯控制信号；当同时输入LEFT和RIGHT信号时，输出错误控制信号。当输入为刹车信号时，输出刹车控制信号；当输入为夜间行驶信号时，输出为夜间行驶控制信号。*程序编辑：LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYyys_37ISPORT(LEFT,RIGHT,BRAKE

5、,NIGHT:INSTD_LOGIC;LP,RP,LR,BRAKE_LED,NIGHT_LED:OUTSTD_LOGIC);ENDENTITYyys_37;ARCHITECTUREARTOFdjb_41ISBEGINNIGHT_LED<=NIGHT;BRAKE_LED<=BRAKE;PROCESS(LEFT,RIGHT)VARIABLETEMP:STD_LOGIC_VECTOR(1DOWNTO0);BEGINTEMP:=LEFT&RIGHT;CASETEMPISWHEN"00"=>LP<='0';RP<='0';LR<='0';WHEN"

6、01"=>LP<='0';RP<='1';LR<='0';WHEN"10"=>LP<='1';RP<='0';LR<='0';WHENOTHERS=>LP<='0';RP<='0';LR<='1';ENDCASE;ENDPROCESS;ENDARCHITECTUREART;：仿真波形图如下：3.1.1生成模块3.2时钟分频模块SZ*数据输入：CLK：时钟输入信号；*数据输出：CP：尾灯闪烁触发信号；*程序功能描述：本模块用于尾灯的闪烁控制，首先定义一个八位的标准逻辑位矢量数据类型，用于时钟上升沿的累加，将八位的标准逻辑位矢量数据的第五位

7、作为尾灯闪烁触发信号输出。*具体操作：LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITYyys_37ISPORT(CLK:INSTD_LOGIC;CP:OUTSTD_LOGIC);ENDENTITYyys_37;ARCHITECTUREARTOFyys_37ISSIGNALCOUNT:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);BEGINPROCESS(CLK)BEGINIFCLK'EVENTANDCLK='1'THENCOUN

8、T<=COUNT+1;ENDIF;ENDPROCESS;CP<=COUNT(3);ENDARCHITECTUREART;波形仿真图3.2.1生成模块3.3右侧尾灯控制模块RC*数据入口：CLK