实验五：交通灯控制电路实验.doc

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1、南昌大学实验报告学生姓名：学号：专业班级：实验类型:□验证□综合▉设计□创新实验日期：12.14__实验成绩：实验五交通灯控制电路实验一、实验目的1、了解交通灯的燃灭规律。2、了解交通灯控制器的工作原理。3、熟悉VHDL语言编程，了解实际设计中的优化方案。二、实验原理交通灯的显示有很多方式，如十字路口、丁字路口等，而对于同一个路口又有很多不同的显示要求，比如十字路口，车辆如果只要东西和南北方向通行就很简单，而如果车子可以左右转弯的通行就比较复杂，本设计实验仅针对最简单的南北和东西直行的情况。要完成本实验，首先必须了解交通路灯的燃灭规律。

2、本实验需要用到实验箱上交通灯模块中的发光二极管，即红、黄、绿各三个。依人们的交通常规，“红灯停，绿灯行，黄灯提醒”。其交通灯的燃灭规律为：初始态是两个路口的红灯全亮之后，东西路口的绿灯亮，南北路口的红灯亮，东西方向通车，延时一段时间后，东西路口绿灯灭，黄灯开始闪烁。闪烁若干次后，东西路口红灯亮，而同时南北路口的绿灯亮，南北方向开始通车，延时一段时间后，南北路口的绿灯灭，黄灯开始闪烁。闪烁若干次后，再切换到东西路口方向，重复上述过程。在实验中使用8个七段码管中的任意两个数码管显示时间。东西路和南北路的通车时间分别设定为1分钟和25s。在显

3、示时间小于5秒的时候，通车方向的黄灯闪烁。三、实验内容本实验要完成任务就是设计一个简单的交通灯控制器，交通灯显示用实验箱的交通灯模块和数码管模块。系统时钟选择时钟模块的1KHz时钟，黄灯闪烁时钟要求为2Hz，七段码管的时间显示为1Hz脉冲，即每1s中递减一次，在显示时间小于5秒的时候，通车方向的黄灯以2Hz的频率闪烁。系统中用S1按键进行复位。四、实验步骤1、打开QUARTUSII软件，新建一个工程。2、建完工程之后，再新建一个VHDLFile，打开VHDL编辑器对话框。3、按照实验原理和自己的想法，在VHDL编辑窗口编写VHDL程序，

4、本次实验共分为四个进程源程序，每个进程程序分别实现一定的功能。其具体的功能如下表17-2：文件名称完成功能P1实现分频产生1Hz计数脉冲和2Hz的黄灯闪烁脉冲P2十进制计数模块，控制显示灯点亮的时间P3控制灯的循环亮灭功能P4七段码管的扫描驱动与显示输出所需实现的循环功能显示如下所示：MGCR1分钟MYCR5秒钟MRCG20秒MRCY5秒钟4、编写完VHDL程序后，保存起来。各程序源代码如下所示：---------------------------------------Title:源程序p1--Author:参考自网上--Data:

5、2012-12-8-----------------------------------------------------------------------------------------------------------LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;---------------------------------------------------------

6、-----------ENTITYP1ISPORT(CLK:INSTD_LOGIC;--时钟输入CLK2HZ:OUTSTD_LOGIC;--输出2Hz闪烁时钟CLK1HZ:OUTSTD_LOGIC--输出1Hz计数时钟);ENDP1;--------------------------------------------------------------------ARCHITECTUREBEHAVEOFP1ISSIGNALCLK_COUNT1:STD_LOGIC_VECTOR(9DOWNTO0);BEGINPROCESS(CLK)B

7、EGINIF(CLK'EVENTANDCLK='1')THENIF(CLK_COUNT1<1000)THENCLK_COUNT1<=CLK_COUNT1+1;ELSECLK_COUNT1<="";ENDIF;ENDIF;ENDPROCESS;CLK1HZ<=CLK_COUNT1(9);CLK2HZ<=CLK_COUNT1(8);ENDBEHAVE;---------------------------------------Title:源程序P2--Author:参考自网上--Data:2012-12-8----------------

8、-------------------------------------------------------------------------------------------LIBRARYIEEE;