eda交通燈課程設(shè)計

1、<p>　　EDA交通燈課程設(shè)計</p><p><b>　　姓名：XXX</b></p><p>　　學(xué)號：*********</p><p>　　專業(yè)：*******</p><p>　　學(xué)院：電氣與信息工程學(xué)院</p><p>　　1 系統(tǒng)功能設(shè)計要求</p><

2、;p>　　1. 東西各設(shè)有一個綠、黃、紅指示燈；一個2位7段數(shù)碼管</p><p>　?。?）南北和東西方向各有一組綠，黃，紅燈，各自的持續(xù)時間分別為20s，5s，25s；</p><p>　?。?）當(dāng)有特殊情況時，兩個方向均為紅燈，計時暫停，當(dāng)特殊情況結(jié)束后，控制器恢復(fù)原來狀態(tài)，繼續(xù)正常工作。</p><p>　　（3）用兩組數(shù)碼管，以倒計時方式顯示兩個方向

3、允許通行或禁止通行的剩余時間。</p><p>　　3. 能實(shí)現(xiàn)正常的倒計時顯示功能。能實(shí)現(xiàn)總體清理功能，計數(shù)器由初始狀態(tài)開始計數(shù)，對應(yīng)狀態(tài)的指示燈亮。</p><p><b>　　2 設(shè)計原理</b></p><p>　　2.1 交通燈控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換</p><p>　　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

4、</p><p>　　上表為交通燈控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表</p><p><b>　　2.2設(shè)計方案</b></p><p>　　1、顯示模塊由兩部分組成，一是由七段數(shù)碼管組成的倒計時顯示器，每個方向兩個七段數(shù)碼管；二是由發(fā)光二極管代替的交通燈，每個方向3個發(fā)光二極管。</p><p>　　2、每個方向有一組2位倒計時器模塊

5、，用以顯示該方向交通燈剩余的點(diǎn)亮?xí)r間。</p><p>　　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變換，同時控制倒計時模塊工作，每當(dāng)?shù)褂嫊r回零時，控制模塊接收到一個計時信號，從而控制交通燈進(jìn)入下一個工作狀態(tài)。</p><p>　　2.2 LED動態(tài)顯示與頻率</p><p>　　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間，故采用LED動

6、態(tài)掃描方式顯示當(dāng)前時間。 </p><p>　　頻率設(shè)定CLK1k對應(yīng)的頻率為1024hz </p><p><b>　　3 電路符號</b></p><p>　　交通控制器的電路符號如圖1.3所示。其中，CLK1K為系統(tǒng)時鐘信號輸入端，SN為禁止通行信號輸入通行信號輸入端，light0為東西紅燈信號輸出端，ligh

7、t1為東西黃燈信號輸出端，light2為東西綠燈信號輸出端，light3為南北紅燈信號輸出端，light4為南北黃燈信號輸出端，light5為南北綠燈信號輸出端，led1、led2、led3、led4、為數(shù)碼管地址選擇信號輸出端。</p><p><b>　　4 設(shè)計方法</b></p><p>　　采用文本編輯法，既采用vhdl語言描述交通控制器，代碼如下：<

8、/p><p>　　library ieee;</p><p>　　use ieee.std_logic_1164.all;</p><p>　　use ieee.std_logic_unsigned.all;</p><p>　　entity traffic IS</p><p>　　port (clk1k,SN:in s

9、td_logic; </p><p>　　led1, led2, led3, led4 :out std_logic_vector (3 downto 0);</p><p>　　--顯示管顯示時間用</p><p>　　light:out std_logic_vector (5 downto 0)); --紅綠黃燈</p><

10、;p>　　end traffic;</p><p>　　architecture traffic1 of traffic IS</p><p>　　signal S:std_logic_vector (1 downto 0); --狀態(tài)</p><p>　　signal DXT:std_logic_vector(7 downto 0):=X&q

11、uot;01";</p><p><b>　　--東西方向時間</b></p><p>　　signal NBX:std_logic_vector(7 downto 0):=X"01"; </p><p><b>　　--南北方向時間</b></p><p>　　sig

12、nal ART,AGT,AYT,BRT,BGT,BYT: std_logic_vector(7 downto0);--紅綠黃燈信號</p><p>　　signal SL: std_logic;</p><p>　　signal temp: integer range 0 to 1023; --產(chǎn)生1s計數(shù)器時計數(shù) </p><p>　　signal clk: st

13、d_logic;

14、 </p><p>　　begin </p><p>　　sL<='1';

15、 --紅綠燈時間設(shè)定</p><p>　　ART<="00100101";</p><p>　　AGT<="00100000";</p><p>　　AYT<="00000100";</p><p>　　BRT<="00100101"

16、;</p><p>　　BGT<="00100000";</p><p>　　BYT<="00000100";</p><p>　　process(clk1k) -- 選頻率為1024HZ</p><p><b>　　begin

17、 </b></p><p>　　if (clk1k'event and clk1k='1') then </p><p>　　if temp=1023 then </p><p><b>　　temp<=0; </b></p><p>　　clk<='1';

18、 </p><p><b>　　else </b></p><p>　　temp<=temp+1; </p><p>　　clk<='0'; </p><p><b>　　end if;</b></p><p><b>　　end if;

19、 </b></p><p>　　end process; --進(jìn)程結(jié)束</p><p>　　process(clk,DXT,NBX) --狀態(tài)轉(zhuǎn)換進(jìn)程</p><p><b>　　begin</b></p><

20、;p>　　if clk'event and clk ='1' then</p><p>　　if(DXT ="00000001")OR (NBX = "00000001") then S<=S+1; </p><p>　　else S<=S;</p><p>　　end if;

21、 --狀態(tài)轉(zhuǎn)換結(jié)束</p><p><b>　　end if;</b></p><p>　　end process;</p><p>　　process (clk,SN,S) --倒計時模塊</p><p>&l

22、t;b>　　begin </b></p><p>　　if SN = '1' then DXT<=DXT; NBX<=NBX;</p><p><b>　　else</b></p><p>　　if clk'event and clk='1' then </p&g

23、t;<p>　　if (DXT="0000000") OR (NBX="00000000") then </p><p>　　case S IS </p><p>　　when "00"=>DXT<=ART; NBX<=BGT; --南北紅燈、東西綠燈<

24、/p><p>　　when "01"=> NBX<=BYT; --南北紅燈、東西黃燈</p><p>　　when "10"=>DXT<=AGT; NBX<=BRT; --南北綠燈、東西紅燈</p><p>　　when "11"=>D

25、XT<=AYT; --南北黃燈、東西紅燈</p><p>　　when others=>NULL;</p><p><b>　　end case;</b></p><p><b>　　end if;</b></p><p>　　if DXT/="

26、00000000" then </p><p>　　if DXT(3 downto 0)= "0000" then </p><p>　　DXT(3 downto 0)<="1001";</p><p>　　DXT(7 downto 4)<=DXT(7 downto 4)-1;</p

27、><p>　　else DXT(3 downto 0)<=DXT(3 downto 0)-1;</p><p>　　DXT(7 downto 4)<=DXT(7 downto 4);</p><p><b>　　end if;</b></p><p><b>　　end if;</b><

28、;/p><p>　　if NBX/="00000000" then </p><p>　　if NBX(3 downto 0)="0000" then </p><p>　　NBX(3 downto 0)<="1001";</p><p>　　NBX(7 downt

29、o 4)<=NBX(7 downto 4)-1;</p><p>　　else NBX(3 downto 0)<=NBX(3 downto 0)-1;</p><p>　　NBX(7 downto 4)<=NBX(7 downto 4);</p><p><b>　　end if;</b></p><p&g

30、t;<b>　　end if;</b></p><p><b>　　end if;</b></p><p><b>　　end if;</b></p><p>　　end process; --倒計時模塊結(jié)束</p><p>　　process(SL,DXT,NBX,

31、S,SN) --顯示模塊</p><p><b>　　begin </b></p><p>　　case SL IS </p><p>　　when '1'=>led1<=NBX(3 downto 0);</p><p>　　led2<=NBX(7 downto 4);<

32、/p><p>　　led3<=DXT(3 downto 0);</p><p>　　led4<=DXT(7 downto 4);</p><p>　　when others=>NULL;</p><p><b>　　end case;</b></p><p>　　if SN =

33、9;1' then light<="001001";</p><p><b>　　else </b></p><p>　　case S IS </p><p>　　when "00"=>light<="010001";</p><

34、;p>　　when "01"=> light <="100001";</p><p>　　when "10"=> light <="001010";</p><p>　　when "11"=> light <="001100";&

35、lt;/p><p>　　when others=>NULL;</p><p><b>　　end case;</b></p><p><b>　　end if;</b></p><p>　　end process;</p><p>　　end traffic1;</p

36、><p><b>　　5 軟件仿真</b></p><p><b>　　時序仿真圖</b></p><p><b>　　6 結(jié)論</b></p><p>　　數(shù)碼管動態(tài)顯示，需要通過位選、段選控制。通過查詢手冊，將2位位選信號接到試驗(yàn)箱數(shù)碼管位選端，將7位段選信號連接到試驗(yàn)箱數(shù)碼管

37、的段選控制端。當(dāng)送人合適的控制信號后，數(shù)碼管即可正常工作。</p><p>　　通過下載仿真后，能得到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過撥動（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）。若SN為低電平，數(shù)碼管和主南北的紅綠燈能有序亮滅。</p><p><b>　　7收獲及感想</b></p><p>　　短短一個星期的EDA課程設(shè)計很塊就結(jié)束了，

38、雖然在之前的學(xué)習(xí)過程中還存在著沒有弄懂的問題，但是通過這次設(shè)計，進(jìn)一步加深了對EDA的了解，讓我對它有了更加濃厚的興趣。</p><p>　　在拿到題目后，首先進(jìn)行了單元模塊的設(shè)計，將每一個單元模塊設(shè)計完成后再經(jīng)行仿真，在波形仿真的過程中，同樣遇到了困難，有的時候，由于END TIME的時間修改的太大，會出現(xiàn)仿真時間過長的問題，這個時候應(yīng)該要把END TIME的時間相應(yīng)的改小，或是修改系統(tǒng)時鐘的頻率。</p

39、><p>　　在設(shè)計的過程中還應(yīng)該多聯(lián)系下實(shí)際情況，要了解實(shí)際情況下交通信號燈的工作情況，才能更好的完成此次的課程設(shè)計。在今后的工作和學(xué)習(xí)中，我們不能僅僅把目光停留在課本上，要多理論聯(lián)系實(shí)際。有的時候，理論上是正確的東西放到現(xiàn)實(shí)中去，可能由于種種因素的制約，并不能達(dá)到實(shí)際的效果，還需要我們進(jìn)行相應(yīng)的修改才能完成要求。這次的課程設(shè)計使我鞏固了以前學(xué)習(xí)到的知識，還使我掌握了以前沒有掌握的知識，同時鍛煉了自己的能力。<