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1、EDA程序设计实验报告学院：信息学院专业：电子信息工程班级：电信1001班姓名：celestialfox学号：celestialfox实验题目：交通灯控制器设计实验目的：1、熟练掌握VHDL基本语句、语法的使用2、掌握状态机的设计方法3、学习使用模块化设计4、加深对VHDL编程思想的理解设计任务：(1)显示十字路口A,B两个方向的红、黄、绿指示灯状态(2)根据外部设定时间实现正常的倒计时功能，用两组数码管分别作为A,B两方向的倒计时显示，规定东西和南北方向的车流量大致相同，因此红黄绿灯亮的时间也相同，定为红灯45s，黄灯5s，绿灯40s(3)设
2、计一个特殊状态，此时A，B方向都禁止通行，指示红灯，计时器停止计数并保持原来的状态。特殊状态解除后，在原来状态的基础上继续计数(4)能实现总体清零功能，按下RES键后，系统实现总清零，计数器由初始状态计数，对应状态的指示灯亮设计分析：(1)交通灯的4种可能亮灯状态：状态东西方向南北方向红黄绿绿黄红1100100210001030010014010001(2)根据交通灯不同状态的亮灯时间得到交通灯的工作过程：方向ARARAGAYARARA方向BGBYBRBRBGBYB时间t40s5s40s5s40s5s状态SS0S1S2S3S0S1(3)对于特殊
3、情况，只需设计一个异步时序电路即可解决。程序中还应判断东西方向和南北方向的计数值是否超出范围。此电路仅在电路启动运行时有效，因为一旦两个方向的计数值正确后，就不能在计数到非法状态。(4)系统组成根据交通灯工作原理及要实现的功能将其分为4个部分。主控逻辑单元、置数器、计数器、BCD码转换器、七段字型译码器。主控制器七段译码器置数器计数器BCD码转换器(5)系统工作原理上电复位S0状态A红B绿RES=0Time=0S1状态A红B黄RES=0Time=0RES=0Time=0S3状态A黄B红Res=0Time=0NYYYNS2状态A绿B红YYNYYN
4、Y程序设计：--theprogramhead--系统描述LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEWORK.ALL;ENTITYheadISPORT(color_a:bufferstd_logic_vector(2downto0);color_b:bufferstd_logic_vector(2downto0);acode_out_high,acode_out_low:outstd_logic_vector(6downto0);bcode_out_high,bcode_out_low:outstd_lo
5、gic_vector(6downto0);res,clk,key:instd_logic);endhead;architecturemain_strofheadissignalput_a,put_b,flag_a,flag_b,load_a,load_b:std_logic;signaldata_a,data_b,value_cou_a,value_cou_b:std_logic_vector(7downto0);signalacode_in_high,acode_in_low,bcode_in_high,bcode_in_low:std_lo
6、gic_vector(3downto0);signaldata_bcd_a,data_bcd_b:std_logic_vector(7downto0);componentput_numbis--定义置数器port(res_s,put_a,put_b,clk_s:instd_logic;out_sto_a:bufferstd_logic_vector(7downto0);out_sto_b:bufferstd_logic_vector(7downto0));endcomponent;componentcounteris--定义计数器port(re
7、s_c,clk_h,com_load,hold:instd_logic;in_data:instd_logic_vector(7downto0);vec_out:bufferstd_logic_vector(7downto0);flag:outstd_logic);endcomponent;componentmux_bcdis--定义bcd码转换器port(data_1:instd_logic_vector(7downto0);res_m,hold_s,clk_m:instd_logic;data_bcd:outstd_logic_vector
8、(7downto0));endcomponent;componentmain_colis--定义主控制器port(hold_l,clk_r,flag_
