系统与逻辑综合实验-交通灯控制器

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1、数字系统与逻辑综合实验交通灯控制器一摘要随着机动车的不断增多，道路复杂化加强，突发事件频繁，对交通灯控制器的要求也越来越高，本实验基于VHDL编程实现了自动控制十字路口的智能交通灯和计时器，用来设立在十字路口指挥各种车辆和行人安全通行。对于交通等控制器的设计是分模块自顶向下的设计思想，软硬件结合来实现本设计。关键词：交通灯计时器VHDL模块AbstractWiththedevelopmentofsocialtrafficsystem,andtheincreasenumberofvehicle,thecapabilityoftrafficligh

2、tscontrollerismoreandmoredemanding.ThisexperimentonbasisofVHDLcompletesanautotrafficlightsandacount-down-displaytoconductvehiclesandpasserbysafely.Thedesignofthisprogramistop-to-bottomandseparatedinthreemodules.Softwarecooperateswithhardwaretoachievethefunction.Keywords:traf

3、ficlightscount-downVHDLmodule二设计任务要求与完成任务基本要求1.南北和东西方向各有一组绿、黄、红灯用于指挥交通，绿灯、黄灯和红灯的持续时间分别为20秒、5秒和25秒；2.当有特殊情况（如消防车、救护车等）时，两个方向均为红灯亮，计时停止，当特殊情况结束后，控制器恢复原来状态，继续正常运行；3.用两组数码管，以倒计时方式显示两个方向允许通行或禁止通行的时间；4.选做：增加左、右转弯显示控制功能；5.选做：其它自拟功能。任务完成情况（1）基本功能实现:程序开始南北绿，东西红；20秒后南北黄，东西红；5秒后南北红，东西绿

4、；20秒后南北红，东西黄；5秒后南北绿，东西红。完成一次50秒计时循环，进入下一轮循环。（2）增加东西、南北双向左转功能：南北绿前五秒允许南北左转弯，转弯灯亮，5秒后灯灭；东西绿前五秒允许东西左转弯，转弯灯亮，5秒后灯灭（3）全部复位功能：按下复位键恢复初始状态，南北绿，东西红，重新开始计时循环三总体框图时钟信号复位信号控制器发光二极管的显示（交通灯）数码管的扫描（选通输出）紧急情况信号数码管的显示（倒计时）四分块电路设计本设计包括：一个顶层文件jiaotongdeng.vhd3个底层文件：分频器fenpin.vhd;控制模块traffic.v

5、hd；显示模块display.vhd各个模块输入输出信号以及功能简介分频模块作用：根据实验要求得出相应的频率输入：实验板给出1MHZ的时钟输出：1000分频得出的1KHZ的CLK1K用来为数码管做选通输出的扫描频率分频得出的1hz的CLK1交通灯倒计时以1s为单位控制模块作用：紧急情况实现，交通灯状态复位，交通灯状态转移，计数器，LED和数码管的显示输入：两个分频CLK1KCLK1RESET按下后返回初始状态CHANGE奇数次按下后进入紧急情况偶数次按下后恢复输出：SEL5DOWNTO0数码管选通输出LIGHTS7DOWNTO0发光二极管显示输

6、出NUM9DOWNTO0倒计时计数输出到显示模块显示模块作用：7段数码管显示出东西南北两路交通灯的倒计时数值输入：NUM9DOWNTO0倒计时计数输出到显示模块输出：SEG6DOWNTO0把0到9是个数字转换成二进制数送显State=S1初始状态State=S5State=S6五状态转移图Reset=1Reset=1State=S2Change=1Change=1Change=1Change=1Change=1State=S7特殊情况Change=1State=S3State=S4六程序流程图Count=50STATE=S1东西红，南北绿南北可

7、左转Count=45STATE=S2东西红，南北绿南北不可左转Count=30STATE=S3东西红，南北黄Count=25STATE=S4东西绿，南北红东西可左转BEGINChange=1Ch=1紧急情况Count=Count东西红，南北红Change=1Ch=0紧急情况结束Reset=1Count=Count-1Reset=1NoYesCount=20STATE=S5东西绿，南北红东西不可左转Count=5STATE=S6东西黄，南北红Count=0Count=Count-1Count=Count-1Count=Count-1Count=C

8、ount-1Count=Count-1Count=Count-1恢复原来状态检测紧急状况Count=Count-1检测紧急状况检测紧急状况检测紧急状况