EDA交通灯控制电路设计Word文档下载推荐.docx
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交通灯控制电路设计遵循“红灯停,绿灯行,黄灯提醒”原则。
其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。
本实验中主要应用了状态机以及减法器的设计原理。
在状态连续变化的数字系统设计中,采用状态机的设计思想有利于提高设计效率,增加程序的可读性,减少错误的发生几率。
同时,状态机的设计方法也是数字系统中一种最常用的设计方法。
二、课题的功能模块的划分
三、主要功能的实现
1.1倒计时模块
倒计时模块采用减法计数器设计,等到时钟的上升沿来到时,对计数器进行计数。
其中减法计数器的代码如下:
process(lock,clk)
begin
iflock='
1'
then
cnt<
=init;
elseifclk'
eventandclk='
=cnt-1;
ifcnt=0then
ov<
='
;
endif;
endif;
time<
=cnt;
endprocess;
1.2交通灯控制转换模块
在设计交通灯控制电路转换模块时,采用状态机来实行这个功能模块,其中状态机共有五个状态,如:
两个路口的红灯全亮;
东西路口的绿灯亮,而南北路口的红灯亮;
在延时后,东西路口绿灯灭,黄灯开始闪烁;
在闪烁若干次后,东西路口的红灯亮,同时南北路口的绿灯亮;
在延时后,南北路口的绿灯灭,黄灯开始闪烁;
在闪烁若干次后,在切换到东西路口方向。
libraryieee;
useieee.std_logic_1164.all;
useieee.std_logic_unsigned.all;
entitytrafic_lightis
port(clk,rst:
instd_logic;
----时钟信号,复位信号
time:
outintegerrange0to59;
-----时间信号
r1,r2,y1,y2,g1,g2:
outstd_logic);
endtrafic_light;
architecturert1oftrafic_lightis
typestateis(r1r2,r1g2,r1y2,r2g1,r2y1);
signaln_state,c_state:
state;
signalcnt,init:
integerrange0to49;
signallock,ov:
std_logic;
begin
state_reg:
process(clk,rst)
ifrst='
thenc_state<
=r1r2;
elsifclk'
then
c_state<
=n_state;
state_com:
process(c_state,ov)---交通灯控制转换
begin
casec_stateis
whenr1g2=>
r1<
g2<
y1<
0'
r2<
='
y2<
init<
=9;
lock<
n_state<
=r1g12;
whenr1g12=>
init<
=0;
ifov='
thenn_state<
=r1y2;
elsen_state<
=r1g21;
whenr1y2=>
g1<
y1<
=49;
=r1y21;
whenr1y21=>
ifov='
=r2g1;
whenr2g1=>
r2<
r1<
=r2g11;
whenr2g11=>
=r2y1;
whenr2y1=>
=r2y11;
whenr2y11=>
=r1g2;
elsen_state<
whenothers=>
endcase;
四、系统调试与仿真
五、总结与体会
通过这次EDA课程设计,我不仅熟悉了QuartusⅡ软件的使用方法,而且学习了VHDL基本逻辑电路和状态机电路的综合设计应用。
理论结合实际,很好地实现了学以致用。
除此之外,还加强了我思考和解决问题的能力.现在设计已经做好了,自己感觉还是比较好的,虽然花了很多的时间,但学到了很多东西.做课程设计的时候,自己把整个书本都看了几遍,还在网上查阅了很多的有关交通灯控制电路设计的资料,大大增强了自己对知识的理解,很多以前不是很懂的问题现在都已经一一得以解决了。
EDA设计我感觉程序调试、试验软件、硬件熟悉最重要。
在编完各模块程序之后,编译查错最初有三十几个错误,有输入错误、语法错误。
一遍一遍的变异查错,直到没有错误。
必须注意工程名和实体名一致,不然一般会出错。
在没有错误之后可以进行波型仿真。
若与理想的不同,再查看程序,有无原理上的编辑错误或没有查出的输入错误。
这次课程设计之后,使我明白了,做任何事情都要认真仔细,不然的话,你会花更多的时间才会做好.课程设计有利于提高我们的动手能力,能把我们所学的书本知识运用到实际生活中去.同时也丰富了我们的业余生活,提高我们对知识的理解能力。
六、附件
time:
r1,r2,y1,y2,g1,g2:
---交通灯控制信号
typestateis(r1r2,r1g2,r1y2,r2g1,r2y1);
signaln_state,c_state:
signalcnt,init:
signallock,ov:
begin
ifrst='
elsifclk'
c_state<
endif;
endprocess;
process(c_state,ov)--交通灯控制转换
casec_stateis
whenr1g2=>
init<
whenr1g12=>
elsen_state<
whenr1y2=>
whenr1y21=>
Ifov='
when