EDA交通燈課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、-. z -. - 考試資料EDA交通燈課程設(shè)計(jì)：*：*專業(yè)：*學(xué)院：電氣與信息工程學(xué)院1 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)要求1. 東西各設(shè)有一個(gè)綠、黃、紅指示燈；一個(gè)2位7段數(shù)碼管1南北和東西方向各有一組綠，黃，紅燈，各自的持續(xù)時(shí)間分別為20s，5s，25s；2當(dāng)有特殊情況時(shí)，兩個(gè)方向均為紅燈，計(jì)時(shí)暫停，當(dāng)特殊情況完畢后，控制器恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)，繼續(xù)正常工作。3用兩組數(shù)碼管，以倒計(jì)時(shí)方式顯示兩個(gè)方向允許通行或制止通行的剩余時(shí)間。3. 能實(shí)現(xiàn)正常的倒計(jì)時(shí)顯示功能。能實(shí)現(xiàn)總體清理功能，計(jì)數(shù)器由初始狀態(tài)開場(chǎng)計(jì)數(shù)，對(duì)應(yīng)狀態(tài)的指示燈亮。2 設(shè)計(jì)原理2.1 交通燈控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換根據(jù)論文題目要求，將紅綠燈的狀態(tài)轉(zhuǎn)換列成如下表

2、上表為交通燈控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表2.2設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案倒計(jì)時(shí)模塊顯示模塊控制模塊1、顯示模塊由兩局部組成，一是由七段數(shù)碼管組成的倒計(jì)時(shí)顯示器，每個(gè)方向兩個(gè)七段數(shù)碼管；二是由發(fā)光二極管代替的交通燈，每個(gè)方向3個(gè)發(fā)光二極管。2、每個(gè)方向有一組2位倒計(jì)時(shí)器模塊，用以顯示該方向交通燈剩余的點(diǎn)亮?xí)r間。3、控制模塊是交通燈的核心，主要控制交通燈按工作順序自動(dòng)變換，同時(shí)控制倒計(jì)時(shí)模塊工作，每當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)回零時(shí)，控制模塊接收到一個(gè)計(jì)時(shí)信號(hào)，從而控制交通燈進(jìn)入下一個(gè)工作狀態(tài)。2.2 LED動(dòng)態(tài)顯示與頻率由于交通燈需要使用2位7段LED數(shù)碼管指示通行剩余時(shí)間，故采用LED動(dòng)態(tài)掃描方式顯示當(dāng)前時(shí)間。 頻率設(shè)定CLK1k對(duì)

3、應(yīng)的頻率為1024hz 3 電路符號(hào)交通控制器的電路符號(hào)如圖1.3所示。其中，CLK1K為系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)輸入端，SN為制止通行信號(hào)輸入通行信號(hào)輸入端，light0為東西紅燈信號(hào)輸出端，light1為東西黃燈信號(hào)輸出端，light2為東西綠燈信號(hào)輸出端，light3為南北紅燈信號(hào)輸出端，light4為南北黃燈信號(hào)輸出端，light5為南北綠燈信號(hào)輸出端，led1、led2、led3、led4、為數(shù)碼管地址選擇信號(hào)輸出端。4 設(shè)計(jì)方法采用文本編輯法，既采用vhdl語(yǔ)言描述交通控制器，代碼如下：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_

4、logic_unsigned.all;entity traffic IS port (clk1k,SN:in std_logic; led1, led2, led3, led4 :out std_logic_vector (3 downto 0);-顯示管顯示時(shí)間用light:out std_logic_vector (5 downto 0); -紅綠黃燈end traffic;architecture traffic1 of traffic ISsignal S:std_logic_vector (1 downto 0); -狀態(tài)signal D*T:std_logic_vector(7 d

5、ownto 0):=*01;-東西方向時(shí)間signal NB*:std_logic_vector(7 downto 0):=*01; -南北方向時(shí)間signal ART,AGT,AYT,BRT,BGT,BYT: std_logic_vector(7 downto0);-紅綠黃燈信號(hào)signal SL: std_logic;signal temp: integer range 0 to 1023; -產(chǎn)生1s計(jì)數(shù)器時(shí)計(jì)數(shù) signal clk: std_logic; begin sL=1; -紅綠燈時(shí)間設(shè)定ART=00100101;AGT=00100000;AYT=00000100;BRT=00

6、100101;BGT=00100000;BYT=00000100;process(clk1k) - 選頻率為1024HZbegin if (clk1kevent and clk1k=1) then if temp=1023 then temp=0; clk=1; else temp=temp+1; clk=0; end if;end if; end process; -進(jìn)程完畢process(clk,D*T,NB*) -狀態(tài)轉(zhuǎn)換進(jìn)程beginif clkevent and clk =1 then if(D*T =00000001)OR (NB* = 00000001) then S=S+1;

7、else S=S;end if; -狀態(tài)轉(zhuǎn)換完畢end if;end process;process (clk,SN,S) -倒計(jì)時(shí)模塊begin if SN = 1 then D*T=D*T; NB*D*T=ART; NB* NB*D*T=AGT; NB*D*TNULL; end case;end if;if D*T/=00000000 then if D*T(3 downto 0)= 0000 then D*T(3 downto 0)=1001; D*T(7 downto 4)=D*T(7 downto 4)-1;else D*T(3 downto 0)=D*T(3 downto 0)-1

8、; D*T(7 downto 4)=D*T(7 downto 4);end if;end if;if NB*/=00000000 then if NB*(3 downto 0)=0000 then NB*(3 downto 0)=1001; NB*(7 downto 4)=NB*(7 downto 4)-1;else NB*(3 downto 0)=NB*(3 downto 0)-1; NB*(7 downto 4)led1=NB*(3 downto 0); led2=NB*(7 downto 4); led3=D*T(3 downto 0); led4NULL;end case;if SN

9、=1 then lightlight light light light NULL;end case;end if;end process;end traffic1;5 軟件仿真時(shí)序仿真圖6 結(jié)論 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示，需要通過(guò)位選、段選控制。通過(guò)查詢手冊(cè)，將2位位選信號(hào)接到試驗(yàn)箱數(shù)碼管位選端，將7位段選信號(hào)連接到試驗(yàn)箱數(shù)碼管的段選控制端。當(dāng)送人適宜的控制信號(hào)后，數(shù)碼管即可正常工作。通過(guò)下載仿真后，能得到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)撥動(dòng)開關(guān)控制為高電平，能實(shí)現(xiàn)交通燈緊急狀態(tài)紅燈全亮。假設(shè)SN為低電平，數(shù)碼管和主南北的紅綠燈能有序亮滅。7收獲及感想短短一個(gè)星期的EDA課程設(shè)計(jì)很塊就完畢了，雖然在之前的學(xué)習(xí)過(guò)程中還存在著沒有弄懂的問(wèn)題，但是通過(guò)這次設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加深了對(duì)EDA的了解，讓我對(duì)它有了更加濃厚的興趣。在拿到題目后，首先進(jìn)展了單元模塊的設(shè)計(jì)，將每一個(gè)單元模塊設(shè)計(jì)完成后再經(jīng)行仿真，在波形仿真的過(guò)程中，同樣遇到了困難，有的時(shí)候，由于END TIME的時(shí)間修改的太大，會(huì)出現(xiàn)仿真時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題，這個(gè)時(shí)候應(yīng)該要把END TIME的時(shí)間相應(yīng)的改小，或是修改系統(tǒng)時(shí)鐘的頻率。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中還應(yīng)該多聯(lián)系下實(shí)際情況，要了解實(shí)際情況下交通信號(hào)燈的工作情況，才能更好的完成此