《数字系统仿真与vhdl设计》课程设计报告-交通灯

《《数字系统仿真与vhdl设计》课程设计报告-交通灯》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、湖南科技大学信息与电气工程学院《数字系统仿真与VHDL设计》课程设计报告题目：VHDL语言课程设专业：通信工程班级：二班姓名：学号：7课程设计任务书题目设计时间设计目的：设计要求：总体方案实现：指导教师评语：目录1、课程设计的目的。2、设计方案的论证。3、设计仿真及结果分析。4、设计及仿真中的体会。5、对本次课程设计的体会和建议。6、参考文献（包括电路图和元器件清单）1、课程设计的目的选题一：循环彩灯控制器设计一个循环彩灯控制器，该控制器控制红，绿，黄三个发光管循环点亮。要求红发光管亮3秒，绿发光管亮2秒，黄发光管亮1秒。选题二：交通灯控制器的程序设计用于十字路口的交通灯控制器。要求：东西

2、方向各有一组红,黄,绿灯用于指挥交通,红,黄,绿的持续时间分别为25s,5s,20s。当有紧急情况（如消防车）时，两个方向均为红灯亮，计时停止，当特殊情况结束后，控制器恢复初始状态，正常工作。选题三：多功能电子表设计一个含有数字钟的多功能电子表。数字钟以“秒”作为基准信号，可显示时、分、秒。2、设计方案的论证选题一：循环彩灯控制器要实现彩灯的循环控制需设计一个六进制计数器count，该计数器以时钟脉冲clk为输入信号，上升沿触发有效，采用VHDL硬件描述语言中的CASE语句实现控制彩灯的亮灭，设置一个输出三位逻辑值output以表示彩灯亮灭的总体情况，顺序为红、绿、黄，逻辑‘1’表示灯亮，

3、逻辑‘0’表示灯不亮。其真值表如下：countoutput彩灯000100红灯亮001100红灯亮010100红灯亮011010绿灯亮100010绿灯亮101001黄灯亮设置输入时钟脉冲以1s为周期即可实现题设要求红发光管亮3秒，绿发光管亮2秒，黄发光管亮1秒。为实现对彩灯的控制，设置一个清零端clr和置位端reset，均为高电平有效。当清零端clr为高电平时，彩灯均不亮，当置位端reset为高电平时，彩灯从初始状态开始重新循环，直到清零端clr的下一个高电平脉冲使其清零。输入端口为：clk（时钟脉冲信号）、clr（清零端）、reset（置位端）输出端口为：output（2downto0）

4、选题二：交通灯控制器的程序设计要实现对交通灯的控制，原理和选题一大同小异，设计一个十进制计数器count，该计数器以时钟信号clk为输入信号，上升沿触发有效，采用VHDL硬件描述语言中的CASE语句实现控制彩灯的亮灭，东西两个方向分别设置一个输出三位逻辑值output1，output2以表示彩灯亮灭的总体情况，顺序为红、绿、黄，逻辑‘1’表示灯亮，逻辑‘0’表示灯不亮。为操作方便，将output1，output2合并为一个六位逻辑值output表示，其真值表如下：countoutput东西0000100010红灯亮绿灯亮0001100010红灯亮绿灯亮0010100010红灯亮绿灯亮001

5、1100010红灯亮绿灯亮0100100001红灯亮黄灯亮0101010100绿灯亮红灯亮0110010100绿灯亮红灯亮0111010100绿灯亮红灯亮1000010100绿灯亮红灯亮1001001100黄灯亮红灯亮设置一个置位端set，高电平有效，当有特殊情况发生时，使set为高电平，此时两个方向均为红灯亮，当set还原为低电平时，即当特殊情况结束后，控制器恢复初始状态，正常工作。输入端口：clk（时钟脉冲信号）、set（特殊情况控制信号）输出端口：r_east,g_east,y_east,r_west,g_west,y_west（东西方向红绿灯）选题三：多功能电子表设置一个输入端cl

6、k时钟脉冲输入信号，以hout，mout2，mout1,sout2,sout1分别表示时间的时、分、秒，从最低位s1（即秒的个位）开始计数，s2，s1构成一个六十进制计数器，当s1受时钟脉冲触发控制，当s1计数至‘9’时，s2加1，s1从零开始重新计数，以此类推，m2，m1构成一个六十进制计数器，以s2，s1一个计数周期为触发。其中h，m2，m1,s2,s1均用四位二进制数表示，当完成一个整周期后从零开始重新循环。这样就实现了电子表的计时功能。要利用六个七段数码管实现电子表的显示功能，用h2，h1，m2，m1，s2，s1分别表示实现显示功能的数码管，它们在程序中都是以七位二进制逻辑值表示，

7、其表示方法与对应的十进制数值关系如下：十进制数值二进制数值七段数码管表示000000111111100010000110200101011011300111001111401001100110501011101101601101111101701110000111810001111111910011101111输入端口：clk（时钟脉冲信号）输出端口hout，mout2，mout1，sout2，sout1，h2，h1，m