课程设计——汽车尾灯控制器的设计1

成绩：分

××××系

课程设计报告书

课程设计名称电子产品综合设计

题目汽车尾灯控制器的设计

学生姓名

专业

班级

指导教师

日期：2010年7月5日

摘要：本设计根据计算机中状态机原理，利用VHDL设计汽车尾灯控制器的各个模块，并使用EDA 工具对各模块进行仿真验证。汽车尾灯控制器的设计分为4个模块：时钟分频模块、汽车尾灯主控模块、左边灯控制模块和右边灯控制模块。把各个模块整合后就形成了汽车尾灯控制器。通过输入系统时钟信号和相关的汽车控制信号，汽车尾灯将正确显示当前汽车的控制状态。

关键字：时钟信号，EDA工具，状态机

Abstract: This design is according to the computer state machine theory, using VHDL taillight design the various parts of the controller and use the EDA tools for simulation of each module.Car taillight controller design is divided into four modules: the clock frequency module, the taillight major control module, left lamp control module and right lamp control module.Each module after the formation of a car taillight integrated controller.Through the input system clock signal and the signal related to vehicle control, vehicle tail lights will correctly display the current state of vehicle control.

Key words: The clock signal, EDA tools, the computer state machine theory

目录

1. 总体设计方案 (1)

2. 单元模块设计 (2)

2.1 汽车尾灯控制器各组成模块 (2)

2.2 汽车尾灯控制器设计 (2)

2.2.1 时钟分频模块 (2)

2.2.2 汽车尾灯主控模块 (4)

2.2.3 左边灯控制模块 (5)

2.2.4 右边灯控制模块 (5)

3.系统仿真与调试 (6)

3.1 分频模块仿真及分析 (6)

3.2 汽车尾灯主控模块仿真及分析 (8)

3.3 左边灯控制模块仿真及分析 (9)

3.4 右边灯控制模块仿真及分析 (10)

3.5 整个系统仿真及分析 (11)

4. 设计总结 (13)

5. 参考文献 (14)

6. 附录 (15)

前言

EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）的缩写，在20世纪90年代初从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言HDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。

当今社会生活节奏快，交通越来越拥挤，安全问题日益突出，在这种情况下汽车尾灯控制器的设计成为解决交通安全问题一种好的途径。在本课程设计根据状态机原理实现了汽车尾灯常用控制。

利用EDA技术进行电子系统的设计，具有以下几个特点：①用软件的方式设计硬件；②用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关的开发软件自动完成的；③设计过程中可用有关软件进行各种仿真；④系统可现场编程，在线升级；⑤整个系统可集成在一个芯片上，体积小、功耗低、可靠性高。因此，EDA技术是现代电子设计的发展趋势。

本次设计的目的就是通过实践深入理解计算机组成原理，了解EDA技术并掌握VHDL 硬件描述语言的设计方法和思想。以计算机组成原理为指导，通过学习的VHDL语言结合电子电路的设计知识理论联系实际，掌握所学的课程知识和基本单元电路的综合设计应用。通过对实用汽车尾灯控制器的设计，巩固和综合运用所学知识，提高IC设计能力，提高分析、解决计算机技术实际问题的独立工作能力。

1.总体设计方案

图1 系统整体设计原理图

系统的整体组装设计原理如图1所示，其中分为4个模块：时钟分频模块、汽车尾灯主控模块、左边灯控制模块和右边灯控制模块。SZ为时钟分频模块，它将CLK时钟进行分频而得到CP信号。CTRL为汽车尾灯主控模块，它的输入端口为汽车左转、右转、刹车、夜间行驶的状态信号，接收汽车行驶状态。LC和RC分别为左边灯控制模块和右边灯控制模块，与两个与门相连。最后和输出端口及LED灯（LD1、LD2、LD3、RD1、RD2、RD3）相连。

当汽车正常行驶时所有指示灯都不亮；当汽车向右转弯时，汽车右侧的指示灯RD1亮；当汽车向左侧转弯时，汽车左侧的指示灯LD1亮；当汽车刹车时，汽车右侧的指示灯RD2和汽车左侧的指示灯LD2同时亮；当汽车在夜间行驶时，汽车右侧的指示灯RD3和汽车左侧的指示灯LD3同时一直亮。通过设置系统的输入信号、系统时钟信号CLK、汽车左转弯控制信号LEFT、汽车右转弯控制信号RIGHT、刹车信号BRAKE、夜间行驶信号NIGHT和系统的输出信号，汽车左侧3盏指示灯LD1、LD2、LD3和汽车右侧3盏指示灯RD1、RD2、RD3实现以上功能。汽车尾灯和汽车运行状态如表1所示: