EDA课程设计交通灯

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交通灯EDA课程设计

交通灯EDA课程设计

EDA交通灯设计学院:信息工程学院班级:学号:姓名:目录第一章设计原理 (1)第二章设计流程 (2)第三章程序设计说明 (3)3.1 程序设计流程图 (3)3.2 分频模块 (3)3.3 特殊功能及清零模块 (4)3.4 交通灯运行模块 (4)3.5 扫描显示模块 (6)第四章仿真及调试 (8)4.1调试步骤 (8)第五章总程序设计 (9)参考文献 (15)摘要:Verilog HDL作为一种规范的硬件描述语言,被广泛应用于电路的设计中。

他的设计描述可被不同的工具所支持,可用不同器件来实现。

本设计选用了目前应用较为广泛的Verilog HDL 硬件描述语言。

第一章设计原理Verilog hdl提供了简单实用的状态机语句,在设计时把它和实验箱结合起来控制扫描显示交通灯的运行情况。

其原理框图如图1:图1通过外部时钟控制整个交通灯的运行,先将外部时钟经过分频电路变为周期1HZ的时钟,以这个时钟来控制各个路口灯的亮灭及时间显示。

即和计数器结合起来,每一秒钟计数器计一次数并传送给扫描模块显示输出。

当计数器达到设定的最大值便清零,相应的灯的状态便改变,如此反复。

至于复位和特殊功能的实现皆是通过单独的时钟翻转来控制,本设计中采用置数的方法来实现。

当需要的时候直接将对应的时钟置为高电平即可,再置为低电平时从一开始的状态显示。

第二章设计流程当控制开关打开后,主干路和支干路的灯暂时不显示,等待初始化信号。

待信号来临后,两路灯均开始显示。

其中,主干路红灯和支干路绿灯先亮,待主干路红灯显示35秒后,绿灯开始显示,20s后黄灯显示,黄灯显示5s后红灯再一次点亮,如此循环。

支干路绿灯亮了30s后黄灯点亮,5s后红灯点亮,红灯显示25s后绿灯再一次点亮,如此循环。

其流程图如下图2所示:图2第三章程序设计说明3.1 程序设计流程图流程图如图3:图33.2 分频模块通过提供一个60hz的外部时钟wclk,经过分频得到一个1hz的时钟clk。

eda交通灯课程设计

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eda交通灯课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握交通灯系统的基本原理和设计方法。

通过本课程的学习,学生将能够:1.知识目标:理解交通灯系统的原理和组成,包括信号灯、控制器、传感器等;掌握交通灯系统的设计和实施方法,包括硬件设计和软件编程。

2.技能目标:能够使用相关工具和软件进行交通灯系统的设计和仿真;具备一定的实际操作能力,能够进行交通灯系统的安装和调试。

3.情感态度价值观目标:培养学生对交通安全和秩序的重视,提高学生的社会责任感和公民意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.交通灯系统的原理和组成:介绍交通灯系统的工作原理和基本组成,包括信号灯、控制器、传感器等。

2.交通灯系统的设计和实施:讲解交通灯系统的设计方法和步骤,包括硬件设计和软件编程。

3.交通灯系统的仿真和实验:使用相关工具和软件进行交通灯系统的仿真,并进行实际操作和实验。

4.交通安全和秩序的重要性:强调交通安全和秩序对社会的的重要性,培养学生的社会责任感和公民意识。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,包括:1.讲授法:讲解交通灯系统的原理和组成,设计和实施方法等基本知识。

2.讨论法:学生进行小组讨论,分享学习心得和经验,提高学生的思维能力和团队合作能力。

3.案例分析法:分析真实的交通灯系统案例,让学生了解交通灯系统的实际应用和效果。

4.实验法:进行交通灯系统的仿真和实验,让学生亲身体验交通灯系统的设计和实施过程。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将准备以下教学资源:1.教材:选择一本适合学生水平的交通灯系统设计教材,作为学生学习的基本参考资料。

2.参考书:提供一些相关的参考书籍,供学生深入学习和研究。

3.多媒体资料:制作一些教学PPT、视频等多媒体资料,帮助学生更好地理解和掌握交通灯系统的原理和设计方法。

4.实验设备:准备一些实验设备,包括交通灯控制器、传感器等,供学生进行实际操作和实验。

eda交通灯课程设计

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eda交通灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握交通灯的基本原理及其在现代社会交通管理中的作用。

2. 学生能了解EDA(电子设计自动化)的基本概念,并运用其原理设计简单的交通灯控制系统。

3. 学生掌握交通灯工作周期的计算方法,以及不同交通情况下信号灯变换的逻辑规则。

技能目标:4. 学生能够通过EDA软件进行交通灯电路的设计与仿真,具备基本的电子设计能力。

5. 学生能够运用所学知识分析并解决交通灯控制中的实际问题,具备一定的创新设计思维。

情感态度价值观目标:6. 学生通过设计交通灯控制系统,培养对工程技术的兴趣,增强社会责任感和团队合作意识。

7. 学生能够在项目实践中体验科学探究的乐趣,提高学习科学的积极性,形成良好的学习习惯。

8. 学生通过课程学习,认识到科技在生活中的应用,增强对现代科技改善生活品质的认识,培养创新精神和实践能力。

本课程设计针对的是具有一定电子学基础的中高年级学生,课程性质为实践性强的综合设计课。

在分析课程性质、学生特点和教学要求的基础上,课程目标旨在分解为具体的学习成果,以便通过后续的教学设计和评估,有效提升学生对交通工程和电子设计自动化知识的综合应用能力。

二、教学内容本章节教学内容紧密围绕课程目标,结合课本相关章节,科学系统地组织以下内容:1. 交通灯基本原理:讲解交通灯的功能、结构及工作原理,对应教材第3章“交通信号控制基础”。

2. EDA软件介绍:介绍EDA软件的基本功能、操作方法及其在电子设计中的应用,对应教材第5章“电子设计自动化技术”。

3. 交通灯控制系统设计:a. 设计要求:分析交通灯控制系统的需求,明确设计目标和功能要求。

b. 电路设计:学习并运用EDA软件设计交通灯控制电路,对应教材第6章“数字电路设计”。

c. 仿真测试:利用EDA软件对设计电路进行仿真测试,验证设计方案的可行性。

4. 交通灯控制逻辑:学习并掌握交通灯工作周期的计算方法,以及不同交通情况下的信号灯变换规则,对应教材第3章“交通信号控制策略”。

EDA实验课程大作业报告:设计制作一个用于十字路口的交通灯控制器

EDA实验课程大作业报告:设计制作一个用于十字路口的交通灯控制器

交通灯控制器设计一.系统功能设计要求设计制作一个用于十字路口的交通灯控制器,要求如下:(1)南北和东西方向各有一组红、绿、黄灯来指挥交通,持续时间分别为25S,20S,和5S。

(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。

(3)当特殊情况结束后,控制器恢复原来状态,继续正常运行。

(4)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。

二.设计原理1.交通灯控制器的状态转换根据题目要求将将红绿灯的状态转换列成如下表:2.设计方案1)由于交通灯需要使用2位7段LED数码管指示通行剩余时间,故采用LED动态扫描方式显示当前时间。

频率设定CLK1k对应的频率为50MHZ。

2)控制模块是交通灯的核心,主要控制交通灯按工作顺序自动变换,同时控制倒计时模块工作,每当倒计时回零时,控制模块接收到一个计时信号,从而控制交通灯进入下一个工作状态。

3)每个方向有一组2位倒计时器模块,用以显示该方向交通灯剩余的点亮时间。

4)显示模块由两部分组成,一是由七段数码管组成的倒计时显示器,每个方向两个七段数码管;二是由发光二极管代替的交通灯,每个方向3个发光二极管。

三.变量符号说明其中,CLK1K为系统时钟信号输入端,SN为禁止通行信号输入通行信号输入端,light0为东西红灯信号输出端,light1为东西黄灯信号输出端,light2为东西绿灯信号输出端,light3为南北红灯信号输出端,light4为南北黄灯信号输出端,light5为南北绿灯信号输出端,led1、led2、led3、led4为数码管地址选择信号输出端。

四.代码说明library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity Hongld ISport (clk1k,SN:in std_logic; --SN紧急情况led1, led2, led3, led4 :out std_logic_vector (6 downto 0);--显示管显示时间用light:out std_logic_vector (5 downto 0)); --红绿黄灯end Hongld;architecture traffic1 of Hongld ISsignal S:std_logic_vector (1 downto 0); --状态signal DXT:std_logic_vector(7 downto 0):=X"01"; --东西方向时间signal NBX:std_logic_vector(7 downto 0):=X"01"; --南北方向时间signal ART,AGT,AYT,BRT,BGT,BYT: std_logic_vector(7 downto 0); --红绿黄灯信号signal temp: integer range 0 to 49999999; --产生1s计数器时计数signal clk: std_logic;beginART<="00100101";AGT<="00100000";AYT<="00000100";BRT<="00100101";BGT<="00100000";BYT<="00000100";process(clk1k) -- 选频率为50MHZ beginif (clk1k'event and clk1k='1') thenif temp=49999999 thentemp<=0;clk<='1';elsetemp<=temp+1;clk<='0';end if;end if;end process;process(clk,DXT,NBX) --状态转换进程beginif clk'event and clk ='1' thenif(DXT ="00000001")OR (NBX = "00000001") then S<=S+1;else S<=S;end if; --状态转换结束end if;end process;process (clk,SN,S) --倒计时模块beginif SN = '1' then DXT<=DXT; NBX<=NBX;elseif clk'event and clk='1' thenif (DXT="0000000") OR (NBX="00000000") thencase S ISwhen "00"=>DXT<=ART; NBX<=BGT; --南北红灯、东西绿灯when "01"=>NBX<=BYT; --南北红灯、东西黄灯when "10"=>DXT<=AGT; NBX<=BRT; --南北绿灯、东西红灯when "11"=>DXT<=AYT; --南北黄灯、东西红灯when others=>NULL;end case;end if;if DXT/="00000000" thenif DXT(3 downto 0)= "0000" thenDXT(3 downto 0)<="1001";DXT(7 downto 4)<=DXT(7 downto 4)-1;else DXT(3 downto 0)<=DXT(3 downto 0)-1;DXT(7 downto 4)<=DXT(7 downto 4);end if;end if;if NBX/="00000000" thenif NBX(3 downto 0)="0000" thenNBX(3 downto 0)<="1001";NBX(7 downto 4)<=NBX(7 downto 4)-1;else NBX(3 downto 0)<=NBX(3 downto 0)-1;NBX(7 downto 4)<=NBX(7 downto 4);end if;end if;end if;end if;end process; --倒计时模块结束process(DXT,NBX,S,SN) --显示模块begincase NBX(3 downto 0) iswhen "0000"=>led1<="1000000";when "0010"=>led1<="0100100"; when "0011"=>led1<="0110000"; when "0100"=>led1<="0011001"; when "0101"=>led1<="0010010"; when "0110"=>led1<="0000010"; when "0111"=>led1<="1111000"; when "1000"=>led1<="0000000"; when "1001"=>led1<="0010000"; when others=>led1<="1111111"; end case;case NBX(7 downto 4) iswhen "0000"=>led2<="1000000"; when "0001"=>led2<="1111001"; when "0010"=>led2<="0100100"; when "0011"=>led2<="0110000"; when "0100"=>led2<="0011001"; when "0101"=>led2<="0010010"; when "0110"=>led2<="0000010"; when "0111"=>led2<="1111000"; when "1000"=>led2<="0000000"; when "1001"=>led2<="0010000"; when others=>led2<="1111111"; end case;case DXT(3 downto 0) iswhen "0000"=>led3<="1000000"; when "0001"=>led3<="1111001"; when "0010"=>led3<="0100100"; when "0011"=>led3<="0110000"; when "0100"=>led3<="0011001"; when "0101"=>led3<="0010010"; when "0110"=>led3<="0000010"; when "0111"=>led3<="1111000"; when "1000"=>led3<="0000000"; when "1001"=>led3<="0010000"; when others=>led3<="1111111"; end case;case DXT(7 downto 4) iswhen "0000"=>led4<="1000000"; when "0001"=>led4<="1111001"; when "0010"=>led4<="0100100";when "0100"=>led4<="0011001";when "0101"=>led4<="0010010";when "0110"=>led4<="0000010";when "0111"=>led4<="1111000";when "1000"=>led4<="0000000";when "1001"=>led4<="0010000";when others=>led4<="1111111";end case;if SN ='1' then light<="001001";elsecase S ISwhen "00"=>light<="010001";when "01"=> light <="100001";when "10"=> light <="001010";when "11"=> light <="001100";when others=>NULL;end case;end if;end process;end traffic1;五.仿真波形图仿真时序波形图。

eda交通灯课程设计

eda交通灯课程设计

eda交通灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握EDA交通灯的基本原理,包括信号灯的工作原理、时序控制等。

2. 学生能够运用所学知识,分析并设计简单的交通灯控制系统。

3. 学生了解交通灯在现实生活中的应用,认识到其在交通安全中的重要性。

技能目标:1. 学生能够运用EDA软件进行交通灯电路的设计与仿真。

2. 学生通过小组合作,提高沟通协调能力和团队协作能力。

3. 学生掌握基本电路调试方法,具备解决实际问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子设计与应用的兴趣,激发创新意识。

2. 学生认识到交通灯在保障交通安全、提高道路通行效率方面的重要性,增强社会责任感。

3. 学生在学习过程中,培养严谨、细致、勇于探索的科学态度。

本课程针对初中年级学生,结合学科特点,注重理论与实践相结合,以提高学生的动手能力和创新能力。

在教学过程中,教师需关注学生的个体差异,激发学生的学习兴趣,鼓励学生积极参与讨论和实践,培养其团队协作能力。

通过本课程的学习,期望学生能够掌握交通灯的基本原理,提高电子设计与应用能力,并树立正确的价值观。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 交通灯基本原理:- 介绍交通灯的起源、发展及其在现代交通中的应用。

- 讲解交通灯的信号控制原理,包括红绿灯的切换机制和时序控制。

2. EDA软件应用:- 介绍EDA软件的基本功能和使用方法。

- 结合教材章节,教授如何使用EDA软件进行交通灯电路设计与仿真。

3. 实践操作与小组讨论:- 安排学生进行交通灯电路设计实践,指导学生完成电路搭建、调试与优化。

- 组织小组讨论,让学生分享设计心得,互相学习,提高团队协作能力。

教学大纲安排如下:第一课时:交通灯基本原理介绍,占总课时的1/4。

第二课时:EDA软件应用教学,占总课时的1/4。

第三课时:实践操作与小组讨论,占总课时的1/2。

教学内容与教材紧密关联,确保科学性和系统性。

在教学过程中,教师需关注学生对知识点的掌握情况,及时调整教学进度,确保教学效果。

EDA交通灯的课程设计

EDA交通灯的课程设计

EDA交通灯的课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解EDA交通灯的基本原理,掌握交通灯控制系统的设计方法和步骤。

2. 使学生掌握交通灯控制系统中各模块的功能和相互关系,如时钟模块、控制器模块、显示模块等。

3. 帮助学生了解交通灯控制系统的实际应用,提高对电子设计自动化技术的认识。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识,设计并实现一个简单的EDA交通灯控制系统的能力。

2. 培养学生使用相关软件(如Multisim、Protel等)进行电路仿真、绘制和调试的能力。

3. 提高学生的团队协作和沟通能力,培养他们在项目实践中解决问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子设计自动化技术的兴趣,激发他们探索未知、创新实践的热情。

2. 培养学生关注社会问题,认识到交通灯控制系统在提高道路通行效率、保障交通安全方面的重要性。

3. 引导学生树立正确的价值观,认识到科技发展应服务于社会、造福于人类。

课程性质:本课程为实践性较强的电子设计课程,以项目为导向,注重培养学生的实际操作能力和团队协作能力。

学生特点:学生具备一定的电子技术基础知识,具有较强的学习兴趣和动手能力,但对EDA技术及其应用尚不熟悉。

教学要求:结合学生特点,采用讲授与实践相结合的教学方法,注重引导学生主动参与、积极探索,提高他们的实际操作能力和创新能力。

在教学过程中,关注学生的个体差异,给予个性化的指导和支持。

通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,为后续相关课程的学习和实践奠定基础。

二、教学内容1. 交通灯控制系统概述:介绍交通灯控制系统的基本概念、分类及其在现实生活中的应用。

相关教材章节:第一章 电子设计自动化概述2. EDA技术基础:讲解EDA技术的基本原理、发展历程和常用软件工具。

相关教材章节:第二章 EDA技术基础3. 交通灯控制器设计:a. 时钟模块设计:介绍时钟电路的原理与设计方法。

b. 控制器模块设计:讲解控制器的工作原理、编程方法。

交通灯控制器 EDA课程设计实验报告

交通灯控制器   EDA课程设计实验报告

目录1课程设计要求 (3)2 电路功能描述 (3)3 设计方案 (3)4设计原理图 (4)5 VHDL语言 (4)6仿真截图 (6)7心得体会 (11)8参考文献 (11)1. 课程设计要求1.1.红、黄、绿灯分别控制显示;1.2.每一个状态分别分配一个时间显示(两位十进制,倒计时);1.3.符合实际交通规律。

2.电路功能描述本设计是实现交通灯的控制,模拟实现了红、绿、黄灯指挥交通的功能。

本设计适用东西和南北方向的车流量大致相同的路口,红灯显示时间30S,绿灯显示时间25S,黄灯显示时间5S,同时用数码管指示当前的状态(红、绿、黄灯)的剩余时间。

当有紧急状况发生时,两个方向都禁止通行,并且显示红灯,当紧急状况解除后,重新计时并且指示时间。

3.设计方案根据设计要求,需要控制显示红、黄、绿三个灯的亮灭状态及显示的时间。

这个设计主要由两部分组成,红黄绿灯的显示模块,显示时间模块。

由实际的交通情况可知,东西方向的显示情况是一致的,南北方向的显示情况也是一致,故在设计的时候就只考虑两种状态,将东西方向合成一种,南北方向合成一种。

红黄绿灯的显示模块用两组共6个灯显示,时间显示模块用LED数码管显示。

此外,本交通灯控制器设置的红黄绿显示方式是参照一些城市的显示规律,红灯30S,绿灯25S,黄灯5S,同时用数码管指示当前状(红、绿、黄灯)的剩余时间。

另外还设有一个紧急状态,当特殊情况发生时,两个方向都禁止通行,指示红灯,紧急状态解除后,重新计时并指示时间。

时间采用倒计时的方式显示。

本设计采用VHDL语言编程,描述各个硬件模块实现的功能,使红、黄、绿灯的转换有一个准确的转换顺序和时间间隔,并进行仿真,通过仿真的结果,得出实验的结果。

在正常情况下的一个完整周期内,交通灯控制器系统一共有四种状态,分别是东西红、南北绿,东西红、南北黄,东西绿、南北红,东西黄、南北红。

其运行方式为东西红、南北绿→东西红、南北黄→东西绿、南北红→东西黄、南北绿,东西黄、南北绿结束后再回到东西红、南北绿的状态,整个周期持续60s。

eda交通灯控制器课程设计

eda交通灯控制器课程设计

eda交通灯控制器课程设计课程设计:EDA交通灯控制器1. 课程背景和目标:EDA交通灯控制器是使用EDA(电子设计自动化)工具进行交通灯控制系统设计的课程。

学习该课程的目标是使学生能够熟练运用EDA工具进行交通灯控制系统设计,并能够理解交通灯控制系统的原理和设计方法。

2. 课程内容和安排:(1) 交通灯控制系统原理介绍:介绍交通灯控制系统的基本原理,包括信号机、信号控制方法和交通流量检测等。

(2) EDA工具介绍:介绍常用的EDA工具,如Verilog、VHDL等,并讲解其基本使用方法。

(3) 交通灯控制器设计流程:介绍交通灯控制器的设计流程,包括需求分析、功能设计、模块设计和系统集成等。

(4) 交通灯控制器设计实践:学生通过实践项目,使用EDA工具设计交通灯控制器。

项目涵盖设计、仿真、验证和生成等环节,学生需要独立完成设计并提交设计报告。

3. 课程教学方法:(1) 理论讲解:通过课堂讲解,介绍交通灯控制系统的原理和设计方法,以及EDA工具的使用方法。

(2) 实践项目:学生通过实践项目,运用所学知识设计交通灯控制器,并进行仿真、验证和生成等环节。

(3) 讨论和案例分析:通过课堂讨论和案例分析,加深学生对交通灯控制系统的理解和应用能力。

(4) 指导和批评:教师对学生的设计进行指导和批评,帮助学生不断提高设计能力。

4. 评估方式:(1) 实践项目报告:学生独立完成实践项目,并提交设计报告,包括设计过程、仿真结果和验证结果等。

(2) 课堂测试:通过课堂测试检验学生对交通灯控制系统原理和EDA工具的理解程度。

(3) 课堂表现:评估学生的课堂出勤情况、学习态度和参与度等。

5. 参考教材:(1) 《交通信号控制原理与技术》高新泽(2) 《EDA与数字电路设计》陈骏等(3) 《数字电路与系统设计》刘敏衡等(4) 《系统设计自动化技术与EDA工具应用》杨学庆等以上是对EDA交通灯控制器课程设计的简要介绍。

课程内容涵盖了交通灯控制系统的原理和设计方法,以及EDA工具的使用方法。

EDA课程设计-交通信号灯

EDA课程设计-交通信号灯

EDA技术课程设计报告交通灯控制器一、设计功能:实现高速公路与乡间小路的交叉路口红绿灯的控制二、具体功能要求:1、只有在小路上发现汽车时,高速公路上的交通灯才可能变成红灯。

2、当汽车行驶在小路上时,小路的交通灯保持为绿灯,但不能超过给定的延迟时间。

(注:这段时间定义为20秒时间)3、高速公路灯转为绿灯后,即使小路上有汽车出现,而高速公路上并无汽车,也将在给定时间内保持高速公路绿灯。

(注:这段时间定义为60秒时间)4、原理框图如下:A B C D高速交通灯绿(60秒)黄(5秒)红(20秒)红(5秒)小道交通灯红红绿黄三、参考设计方案:图2 交通信号灯控制器的原理框图采用VHDL语言输入的方式实现交通信号灯控制器图3 交通信号灯控制器程序原理框图该程序由7个进程组成,进程P1和P2将CLK信号分频后产生1秒信号,进程P3、P4、P5构成两个带有预置数功能的十进制计数器,其中P4产生允许十位计数器计数的控制信号。

进程P6实现状态转换和产生状态转换的控制信号,进程P7产生次态信号和信号灯输出信号,以及每一个状态的时间值。

计数器驱动脉冲如图所示:四、编写相应源程序:LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED. ALL;ENTITY CONTRALZ ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;RA,GA,YA:OUT STD_LOGIC;TIMEAH,TIMEAL:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));END CONTRALZ;ARCHITECTURE BHV OF CONTRALZ ISTYPE RG IS (GREEN,RED,YELLOW2);BEGINPROCESS(CLK)VARIABLE A:STD_LOGIC;VARIABLE TH,TL:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);VARIABLE STATE:RG;BEGINIF CLK'EVENT AND CLK='1'THEN CASE STATE ISWHEN GREEN=>IF A='0'THEN TH:="0101";TL:="1001";A:='1';GA<='1';RA<='0';YA<='0';ELSE IFNOT(TH="0000"AND TL="0001")THEN IF TL="0000"THEN TL:="1001";TH:=TH-1;ELSE TL:=TL-1;END IF;ELSETH:="0000";TL:="0000";A:='0';STATE:=RED;END IF;END IF;WHEN RED=>IF A='0'THEN TH:="0001";TL:="1001";A:='1';RA<='1';YA<='0';GA<='0';ELSE IFNOT(TH="0000"AND TL="0001") THEN IF TL="0000"THEN TL:="1001";TH:=TH-1;ELSETL:=TL-1;END IF;ELSE TH:="0000";TL:="0000";A:='0';RA<='0';GA<='0';STATE:=YELLOW2;END IF;END IF;WHEN YELLOW2=>IF A='0'THEN TH:="0000";TL:="0101";A:='1';YA<='1';GA<='0';RA<='0';ELSE IF NOT(TH="0000"AND TL="0001")THEN IF TL="0000"THEN TL:="0101";TH:=TH-1;ELSE TL:=TL-1;END IF;ELSE TH:="0000";TL:="0000";GA<='0';RA<='0';YA<='0';A:='0';STATE:=RED;END IF;END IF;END CASE;END IF; TIMEAH<=TH;TIMEAL<=TL;END PROCESS;END BHV;LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY CONTRALX ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;RB,GB,YB,CHU:OUT STD_LOGIC;TIMEAH,TIMEAL:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));END CONTRALX;ARCHITECTURE BHV OF CONTRALX ISTYPE RGY IS(RED,YELLOW1,GREEN,YELLOW2);BEGIN PROCESS(CLK)VARIABLE A:STD_LOGIC;VARIABLE TH,TL:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); VARIABLE STATE:RGY;BEGIN IF CLK'EVENT AND CLK='1'THEN CASE STATE ISWHEN YELLOW1=>IF A='0'THEN TH:="0000";TL:="0100";A:='1';YB<='1';GB<='0';RB<='0';CHU<='1';ELSE IF NOT(TH="0000"AND TL="0001")THEN IF TL="0000"THEN TL:="1001";TH:=TH-1;ELSE TL:=TL-1;END IF;ELSE TH:="0000";TL:="0000";A:='0';STATE:=GREEN;END IF;END IF;WHEN GREEN=>IF A='0'THEN TH:="0001";TL:="1001";A:='1';GB<='1';RB<='0';YB<='0';CHU<='1';ELSE IF NOT(TH="0000"AND TL="0001") THEN IF TL="0000"THEN TL:="1001";TH:=TH-1;ELSE TL:=TL-1;END IF;ELSE TH:="0000";TL:="0000";A:='0';STATE:=YELLOW2;END IF;END IF;WHEN RED=>IF A='0'THEN TH:="0101";TL:="0100";A:='1';RB<='1';YB<='0';CHU<='1';ELSE IF NOT(TH="0000"AND TL="0001")THEN IF TL="0000"THEN TL:="1001";TH:=TH-1;ELSE TL:=TL-1;END IF;ELSE TH:="0000";TL:="0000";A:='0';STATE:=YELLOW1;END IF;END IF;WHEN YELLOW2=>IF A='0'THEN TH:="0000";TL:="0100";A:='1';YB<='1';GB<='0';RB<='0';CHU<='1';ELSE IF NOT(TH="0000"AND TL="0001") THEN IF TL="0000"THEN TL:="1001";TH:=TH-1;ELSE TL:=TL-1;END IF;ELSE TH:="0000";TL:="0000";A:='0';CHU<='0';STATE:=RED;END IF;END IF;END CASE;END IF;TIMEAH<=TH;TIMEAL<=TL;END PROCESS;END BHV;五、对源程序进行编译及仿真1、对程序进行编译,结果如下图:2、用waveform对程序进行波形仿真,结果如下图:六、设计思路在听完课程设计指导课前,我们对交通灯的程序设计思路基本上可以称得上是一片茫然,在听完课后虽然有个大致的思路,但还是不知道具体要怎么实施,于是我们开始去图书馆寻找参考书。

eda课程设计交通信号灯

eda课程设计交通信号灯

课程设计说明书课程设计名称:EDA交通信号灯题目:学生姓名:专业:学号:指导教师:日期:年月日目录1 前言 (1)2 总体方案设计 (2)2.1 方案分析与选择 (2)2.2 实现方案 (3)3 单元模块设计 (6)3.1 晶体振荡器 (6)3.2 供电电路 (7)3.3 LED灯输出 (8)3.4数码管输出电路 (8)4特殊器件的介绍 (10)4 .1CPLD器件介绍 (10)4.2 FPGA器件介绍 (10)4.3 EPF10K系列器件介绍 (10)5 软件仿真与调试 (11)5.1源代码及说明 (11)5.2 仿真结果 (15)5.3 调试 (17)6 总结 (18)6.1设计收获 (18)6.2 设计改进 (18)参考文献 (19)附录一:电路原理图 (20)1前言随着电子技术的发展,人们的生活水平和质量不断提高,生活设备的智能化程度也越来越高,这些都离不开电子产品的进步。

现代电子产品在性能提高、复杂度增大的同时,价格却一直呈下降趋势,而且产品更新换代的步伐也越来越快,实现这种进步的主要因素是生产制造技术和电子设计技术的发展。

前者以微细加工技术为代表,目前已进展到深亚微米阶段,可以在几平方厘米的芯片上集成数千万个晶体管。

后者的核心就是EDA技术,EDA是指以计算机为工作平台,融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制成的电子CAD通用软件包。

特别是近年来科技的飞速发展,EDA技术的应用不断深入,不仅带动传统控制检测技术日益更新,更在电子信息,通信,自动,控制及计算机应用等领域越显重要。

没有EDA技术的支持,想要完成上述超大规模集成电路的设计制造是不可想象的,反过来,生产制造技术的不断进步又必将对EDA技术提出新的要求。

随着电子技术的发展和人们对电子设计开发的难度及周期要求,EDA技术必将广发应用于电子设计的各个领域,因此本设计也采用了EDA的设计方法,其设计的优越性明显高于传统的设计方法。

EDA交通灯课程设计

EDA交通灯课程设计

EDA 交通灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解EDA(电子设计自动化)的基本概念,掌握交通灯系统的原理与设计流程。

2. 学生能够运用所学知识,设计并实现一个具备基本功能的交通灯控制系统。

3. 学生了解交通灯控制系统在实际应用中的重要性,理解不同颜色灯亮灭的时间间隔及其意义。

技能目标:1. 学生能够运用EDA软件进行电路设计,完成交通灯控制系统的原理图与PCB布线图绘制。

2. 学生能够通过编程实现对交通灯控制系统的仿真与调试,解决简单问题。

3. 学生能够运用团队协作、沟通技巧,共同完成课程设计任务,提高实践操作能力。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子设计自动化技术的兴趣,激发创新意识和探索精神。

2. 学生通过实践操作,培养动手能力、问题解决能力和自主学习能力。

3. 学生认识到遵守交通规则的重要性,增强社会责任感和安全意识。

课程性质:本课程设计为实践性课程,注重培养学生的动手能力和团队协作能力。

学生特点:初三学生,具有一定电子基础知识,好奇心强,喜欢动手实践。

教学要求:结合学生特点,课程设计应注重理论与实践相结合,鼓励学生自主探究和团队协作,提高学生的综合能力。

通过分解课程目标为具体学习成果,使学生在完成课程设计的过程中达到预期目标。

二、教学内容1. 电子设计自动化(EDA)基本原理介绍:包括EDA的概念、发展历程、应用领域。

2. 交通灯控制系统原理:讲解交通灯的工作原理、控制逻辑、信号灯颜色时间设置。

3. EDA软件操作:学习并掌握EDA软件的使用,如原理图绘制、PCB布线图设计。

4. 交通灯控制系统设计:根据实际需求,设计具备基本功能的交通灯控制系统。

- 知识点:数字电路、逻辑门、时序逻辑、微控制器应用。

- 教材章节:第四章 电子设计自动化,第三节 数字电路设计。

5. 编程与仿真:学习编程实现对交通灯控制系统的仿真与调试。

- 知识点:基础编程知识、仿真软件使用。

- 教材章节:第五章 嵌入式系统设计,第一节 嵌入式编程基础。

EDA实验报告:基于VHDL语言的交通灯控制系统设计与实现

EDA实验报告:基于VHDL语言的交通灯控制系统设计与实现
(k1=0)
图为k1=0时的输出状态s1,输出恒为011110。即亮灯为R1,y2。保持时间1S。
(k2=0)
上图为k2=0时的输出状态s2,输出恒为101011。即亮灯为G1,R2。保持时间2S。
(k3=0)
上图为k3=0时的输出状态s3,输出恒为110011。即亮灯为R1,G2。保持时间1S。
四、小结及心得体会
else
if counter<5 then
next_state<=s3;
else
next_state<=s0;
end if;
end if;
end if;
end if;
end if;
end case;
end process;
ouput:process(current_state)
begin ——显示程序
begin
u1: jiaotongdeng port map(
clk=>clki,
k0=>k0,
k1=>k1,
k2=>k2,
k3=>k3,
r1=>r1,r2=>r2,g1=>g1,g2=>g2,y1=>y1,y2=>y2
);
u2: div port map(clk=>clk1,clk_out=>clki);
end if;
end if;
end if;
when s3=>
if k0='0' then
next_state<=s0;
else
if k1='0' then
next_state<=s1;

eda交通控制灯课程设计

eda交通控制灯课程设计

eda 交通控制灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并掌握交通控制灯(红绿灯)的基本原理和工作机制。

2. 学生能够描述EDA(电子设计自动化)工具在交通控制灯设计中的应用。

3. 学生能够解释交通控制灯系统中涉及的基础电子元件及其功能。

技能目标:1. 学生能够运用EDA软件完成交通控制灯电路图的绘制。

2. 学生能够通过编程实现对交通控制灯系统的简单控制逻辑。

3. 学生能够运用团队协作和问题解决技能,设计和优化交通控制灯系统。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子工程领域的兴趣,激发创新意识和探索精神。

2. 增强学生的环保意识和交通安全意识,认识到交通控制灯在现代社会中的重要性。

3. 培养学生的团队协作意识,学会尊重他人意见,共同解决问题。

课程性质:本课程结合了电子技术与实际应用,注重理论与实践相结合,以项目为导向,提升学生的综合技能。

学生特点:假设学生为初中年级,具有一定的电子元件知识基础,对新技术的学习充满好奇,具备基本的计算机操作能力。

教学要求:课程需注重实践性,通过互动式教学和团队协作,使学生在动手实践中理解和掌握知识,提高问题解决能力。

同时,强调安全意识和责任感,培养符合社会主义核心价值观的技能人才。

二、教学内容1. 交通控制灯基础知识:- 红绿灯工作原理介绍- 交通控制灯系统的组成与功能- 交通控制灯在交通安全中的作用2. EDA工具的应用:- EDA软件的认识与基本操作- 交通控制灯电路图的绘制方法- 电路仿真与调试技巧3. 交通控制灯电路设计与制作:- 基本电子元件的选择与应用- 交通控制灯控制逻辑的编写与实现- 电路板设计与焊接技巧4. 项目实践与优化:- 团队协作设计与制作交通控制灯系统- 控制逻辑优化与功能拓展- 作品展示与评价教学内容安排与进度:第一课时:交通控制灯基础知识学习第二课时:EDA软件的认识与基本操作第三课时:交通控制灯电路图绘制与仿真第四课时:电路设计与制作第五课时:项目实践与优化第六课时:作品展示与评价教材章节关联:教学内容与教材中“电子技术应用”章节相关,涉及电子元件、电路设计、EDA工具应用等方面的知识。

EDA实验交通灯设计报告

EDA实验交通灯设计报告

EDA原理及应用实验报告题目:交通灯控制器专业:电子信息工程班级:姓名:学号:一、设计题目:交通灯控制器二、设计目标:1、设计一个交通信号灯控制器,由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口,在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯,红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行,黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。

2、红、绿、黄发光二极管作信号灯。

3、主干道亮绿灯时,支干道亮红灯;支干道亮绿灯时,主干道亮红灯。

4、主、支干道均有车时,两者交替允许通行,主干道每次放行45秒,支干道每次放行25秒,设立45秒、25秒计时、显示电路。

5、在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中,要亮5秒黄灯作为过渡,使行驶中的车辆有时间停到禁行线外,设立5秒计时、显示电路。

三、设计原理:(含系统总的原理图)由两个分频器模块,三个计数器模块及它的选择器,一个扫描数码管模块,和一个红绿灯控制模块连接而成。

RTL状态图四、设计内容:(含状态转换图、软件流程图、说明文字等,每单独模块的图标和VHDL程序;最后为总体程序框图)分频器1LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY DVF ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;--D:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);FOUT:OUT STD_LOGIC);END;ARCHITECTURE one OF DVF ISSIGNAL FULL:STD_LOGIC;BEGINP_REG:PROCESS(CLK)V ARIABLE CNT8:INTEGER RANGE 48000000 DOWNTO 0;BEGINIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENIF CNT8=24000000 THENCNT8:=0;FULL<='1';ELSE CNT8:=CNT8+1;FULL<='0';END IF;END IF;END PROCESS P_REG;P_DIV:PROCESS(FULL)V ARIABLE CNT2:STD_LOGIC;BEGINIF FULL'EVENT AND FULL='1' THENCNT2:=NOT CNT2;IF CNT2='1' THEN FOUT<='1';ELSE FOUT<='0';END IF;END IF;END PROCESS P_DIV;END;说明:采用的是48M时钟输入,作为后面的时钟信号。

EDA课程设计-交通灯-图文

EDA课程设计-交通灯-图文

EDA课程设计-交通灯-图文交通信号灯控制电路设计一、概述城市道路交叉口是城市道路网络的基本节点,也是网络交通流的瓶颈。

目前,大部分无控制交叉口都存在高峰小时车流混乱、车速缓慢、延误情况严重、事故多发、通行能力和服务水平低下等问题。

特别是随着城市车流量的快速增长,城市无控制道路交叉口的交通压力越来越大。

因此,做好基于EDA技术平台的交叉口信号控制设计是缓解交通阻塞、提高城市道路交叉口车辆通行效率的有效方法。

交通信号控制的目的是为城市道路交叉口(或交通网络)提供安全可靠和有效的交通流,通常最为常用的原则是车辆在交叉口的通过量最大或车辆在交叉口的延误最小。

交通信号灯控制电路是显示主干道和支干道交替放行时间并用试验箱左上角的彩灯来红黄绿支红代替信号灯的一种实际电路。

设计一个基于FPGA的红绿灯交通信号控制器。

假设某个十干黄绿道字路口是由一条主干道和一条次干道汇合而成,在每个方向设置红绿黄三种信号灯,红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行。

黄灯亮允许行驶中车辆有时间停靠到禁止线以外。

第-1-页共18页二、方案设计与论证在硬件时钟电路的基础上,采用分频器,输出一个1S的时钟信号,在时钟信号的控制下,实现主干道和支干道红绿灯交替显示。

红绿灯交通灯控制器层次设计:EDA技术的基本设计方法有电路级设计方法和系统级设计方法。

电路级设计方法已经不能适应新的形势,本系统采用的是系统级层次设计方法,对整个系统进行方案设计和功能划分,系统的关键电路用一片FPGA芯片实现,首先用VHDL语言编写各个功能模块程序,最后通过综合器和适配器生成最终的目标器件,然后用顶层原理图将各功能模块连接起来。

下面给出各模块的VHDL设计过程和仿真结果。

1、系统时序发生电路clk_gen的VHDL设计在红绿灯交通信号控制系统中,大多数的情况是通过自动控制的方式指挥交通的。

因此,为了避免意外事件的发生,电路必须给一个稳定的时钟(clock)才能让系统正常运作。

eda红绿灯课程设计

eda红绿灯课程设计

eda红绿灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并描述红绿灯在交通系统中的作用和重要性。

2. 学生能够掌握EDA(电子设计自动化)的基本概念,并将其与红绿灯系统设计相结合。

3. 学生能够解释红绿灯工作原理,包括电路组成、信号控制等。

技能目标:1. 学生能够运用EDA工具进行红绿灯系统的电路设计和仿真。

2. 学生通过小组合作,提高问题解决能力和团队协作能力,完成红绿灯系统的设计任务。

3. 学生能够运用所学知识,分析和解决实际交通问题,具备一定的创新设计能力。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子科技的兴趣,激发学习热情,形成积极的学习态度。

2. 学生认识到红绿灯在维护交通秩序、保障人民生命安全中的重要性,增强社会责任感和法治意识。

3. 学生在合作学习中,培养尊重他人、团结协作的良好品质,提高人际沟通能力。

课程性质:本课程为实践性强的学科课程,结合电子技术与交通工程知识,培养学生的实际操作能力和创新思维。

学生特点:五年级学生,具有一定的电子知识基础,对新鲜事物充满好奇,善于合作与分享。

教学要求:注重理论与实践相结合,鼓励学生动手实践,关注个体差异,提高学生的综合素质。

通过分解课程目标为具体学习成果,为教学设计和评估提供依据。

二、教学内容本课程教学内容围绕红绿灯系统的设计与实现展开,依据课程目标,选择以下内容:1. 交通信号灯基础知识:介绍红绿灯在交通控制中的应用,理解信号灯的颜色及其代表意义。

2. EDA工具简介:学习EDA软件的基本操作,了解电路设计与仿真流程。

3. 红绿灯电路设计:- 电路元件认知:教授电阻、电容、二极管等基本元件的作用及使用方法。

- 电路图绘制:学习使用EDA工具绘制红绿灯电路图。

- 仿真与调试:指导学生进行电路仿真,观察并分析红绿灯工作过程。

4. 红绿灯控制系统实现:- 编写控制程序:学习基础编程知识,编写控制红绿灯变换的程序。

- 系统集成:将电路设计与控制程序相结合,完成整个红绿灯系统的搭建。

EDA课程设计交通灯

EDA课程设计交通灯

实验报告设计题目:交通信号控制器班级:学号:姓名:指导老师:设计时间:2023年4月交通信号控制器的VHDL设计一、设计任务:模拟十字路口交通信号灯的工作过程,运用实验板上的两组红、黄、绿LED作为交通信号灯,设计一个交通信号灯控制器。

规定:(1)交通灯从绿变红时,有4秒黄灯亮的间隔时间;(2)交通灯红变绿是直接进行的,没有间隔时间;(3)主干道上的绿灯时间为40秒,支干道的绿灯时间为20秒;(4)在任意时间,显示每个状态到该状态结束所需的时间。

支干道主干道图1 路口交通管理示意图表1 交通信号灯的4种状态二、设计目的:设计交通灯控制系统重要是为了实现城市十字交叉路口红绿灯的控制。

通过对QuartusII软件使用方法与技巧的学习,掌握VHDL程序设计的实现,熟悉可编程逻辑器件的使用。

同时加深对交通灯控制系统的了解与应用。

三、设计方案:图2 交通信号灯控制器的原理框图信号灯输出图3 交通信号灯控制器程序原理框图四、程序清单和说明:LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY TRAFFIC ISPORT (CLK: IN STD_LOGIC;LED7S1: OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);--数码管高位显示数字LED7S2: OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);--数码管低位显示数字LIGHT: OUT STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0));--各交通灯显示END ENTITY;ARCHITECTURE ONE OF TRAFFIC ISTYPE STATES IS( STA, STB, STC, STE);--定义状态变量SIGNAL ST0:STATES;SIGNAL ST1:STATES;SIGNAL FULL: STD_LOGIC;SIGNAL FOUT: STD_LOGIC;时钟输出信号(秒频)SIGNAL TIME: STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);时间计数值SIGNAL TIME_LEFT: STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);显示时间剩余值SIGNAL T_HIGH:STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);高位显示SIGNAL T_LOW:STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);低位显示BEGINPROCESS(CLK) --秒脉冲产生进程(分频作用)V ARIABLE CNT8: STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);BEGINIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENIF CNT8="11111111" THENCNT8:="00000000"; --当CNT8计数计满时,给计数器CNT8预置数FULL<='1'; --同时使溢出标志信号FULL输出为高电平ELSE CNT8:=CNT8+1; --否则继续作加1计数FULL<='0'; --且输出溢出标志信号FULL为低电平END IF;END IF;END PROCESS;PROCESS(FULL)V ARIABLE CNT2: STD_LOGIC;BEGINIF FULL'EVENT AND FULL='1'THENCNT2:=NOT CNT2;IF CNT2='1' THEN FOUT<='1'; ELSE FOUT<='0';END IF;END IF;END PROCESS;--FOUT输出是时钟信号PROCESS(FOUT) --计数模块。

eda课程设计红绿灯

eda课程设计红绿灯

eda课程设计红绿灯一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握红绿灯的基本原理和功能;2. 学生能了解EDA(电子设计自动化)工具在红绿灯控制系统中的应用;3. 学生能掌握基础的数字电路设计方法,并将其应用于红绿灯控制电路的设计。

技能目标:1. 学生能运用EDA工具进行红绿灯控制系统的电路设计和仿真;2. 学生能通过实际操作,搭建并调试红绿灯控制电路;3. 学生能培养团队合作能力,共同完成红绿灯控制系统的设计与展示。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子科学的兴趣,增强对科技创新的热情;2. 学生通过实践,培养解决问题的能力和创新思维;3. 学生在团队合作中学会尊重他人、沟通协作,培养良好的团队精神和道德品质。

课程性质:本课程为实践性强的电子设计课程,结合EDA技术,使学生在动手实践中掌握知识。

学生特点:学生具备一定的电子基础知识,对新技术和新工具充满好奇,喜欢动手实践。

教学要求:教师需引导学生运用所学知识进行实际操作,注重培养学生的动手能力和创新能力,同时关注学生的团队合作和情感态度发展。

通过分解课程目标为具体的学习成果,为教学设计和评估提供明确依据。

二、教学内容本课程以电子设计自动化(EDA)技术为核心,结合以下教学内容,确保学生掌握红绿灯控制系统的设计与实现。

1. 红绿灯原理介绍:- 红绿灯的基本功能与作用;- 交通信号灯的工作原理。

2. EDA工具应用:- EDA软件的认识与基本操作;- 利用EDA工具进行数字电路设计。

3. 数字电路设计基础:- 常用数字电路元件的功能与应用;- 数字电路的设计方法和步骤。

4. 红绿灯控制系统设计:- 设计要求与功能分析;- 电路图的绘制与仿真;- 硬件电路的搭建与调试。

5. 团队合作与展示:- 项目分工与协作;- 设计成果的展示与评价。

教学内容安排与进度:第1-2课时:红绿灯原理介绍;第3-4课时:EDA工具认识与基本操作;第5-6课时:数字电路设计基础;第7-8课时:红绿灯控制系统设计;第9-10课时:团队合作与展示。

EDA交通灯课程设计

EDA交通灯课程设计

EDA交通灯课程设计一、设计目的:1.学习较复杂数字电路系统的设计;2.熟悉QuartusⅡ软件的使用方法;3.学习VHDL 基本逻辑电路和状态机电路的综合设计应用。

二、设计任务及要求:1.只有在小路上发现汽车时,高速公路上的交通灯才可能变为红灯。

2.当汽车行驶在小路上时、小路的交通灯保持为绿灯,但不能超过给定的延迟时间.(注:这段时间定义为20S)3.高速公路灯转为绿灯后,即使小路上有汽车出现,而高速公路上并无汽车,也将在给定的时间内保持高速公路绿灯(注:这段时间定义为60S)交通信号灯的4种状态如下表:A B C D高速交通灯绿(60秒)黄(5秒)红(20秒)红(5秒)小道交通灯红红绿黄控制流程图高速公路通车小路有车T>60S5S黄灯小路通车T>20S 5S黄灯小路有车YYYN NN N Y三、所需器材:①PC 机一台②Quartus II 软件③EDA 实验箱一台④下载电缆一根(已接好)⑤导线若干四、实验步骤:1、在E 盘上新建一个文件夹(名称不包含中文)2、打开Maxplus II 中的文本编辑器TextEditor3、在文本编辑器中输入程序并保存4、选择菜单File_Project_set project to current File5、选择菜单Compiler对程序进行编译6、仿真:打开波形编辑器Waveform Editor,并选择Enter Nodes From SNF输入端口输入输入端波形并保存打开Simulator进行仿真五、程序清单:LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164;ENTITY JTDKZ3 ISPORT(CLK,SM,SB:IN STD_LOGIC;M,G:OUT STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 2));END JTDKZ3;ARCHITECTURE ART OF JTDKZ3 ISTYPE STATE_TYPE IS(A,B,C,D);SIGNAL STATE:STATE_TYPE;BEGIN;CNT:PROCESS(CLK)VARIABLE S:INTEGER RANGE 0 TO 59;VARIABLE CLR,EN:STD_LOGIC;BEGINIF(CLK'EVENT AND CLK='1')THENIF CLR='0'THEN S:=0;ELSIF EN='0'THEN S:=S;ELSE S:=S+1;END IF;CASE STATE ISWHEN A=>M<="001";G<="100";IF ((SB='1') AND (SM='1')) THEN IF S=59 THENSTATE<=B;CLR:='0';EN:='0';ELSESTATE<=A;CLR:='1';EN:='1'; END IF;ELSIF(SB AND (NOT SM))='1' THEN STATE<=B;CLR:='0';EN:='0';ELSESTATE<=A;CLR:='0';EN:='1';END IF;WHEN B=>M<="010";G<="100";IF S=4 THENSTATE<=C;CLR:='0';EN:='0';ELSESTATE<=B;CLR:='1';EN:='1';END IF;WHEN C=>M<="100";G<="001"; IF (SM='1' AND SB='1')THEN IF S=19 THENSTATE <=D;CLR:='0';EN:='0';ELSESTATE<=C;CLR:='1';EN:='1';END IF;ELSIF SB='0'THENSTATE<=D;CLR:='0';EN:='0'; ELSESTATE<=C;CLR:='0';EN:='0';END IF;WHEN D=>M<="100";G<="010"; IF S=4 THENSTATE<=A;CLR:='0';EN:='0'; ELSESTATE<=D;CLR:='1';EN:='1';END IF;END CASE;END IF;END PROCESS CNT;END ART;六、仿真图:由仿真图上可以看出高速路保持了绿灯60秒,黄灯5秒,红灯25秒循环转变,乡间小路红灯65秒,绿灯20,黄灯5秒循环转变。

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EDA课程设计交通





设计题目: 交通信号控制器
班级:
学号:
姓名:
指导老师:
设计时间: 4月
交通信号控制器的VHDL设计
一、设计任务:
模拟十字路口交通信号灯的工作过程, 利用实验板上的两组红、黄、绿LED作为交通信号灯, 设计一个交通信号灯控制器。

要求:
(1)交通灯从绿变红时, 有4秒黄灯亮的间隔时间;
(2)交通灯红变绿是直接进行的, 没有间隔时间;
(3)主干道上的绿灯时间为40秒, 支干道的绿灯时间为20秒;
(4)在任意时间, 显示每个状态到该状态结束所需的时间。

支干道
主干道
图1 路口交通管理示意图
表1 交通信号灯的4种状态
二、设计目的:
设计交通灯控制系统主要是为了实现城市十字交叉路口红绿灯的控制。

经过对QuartusII软件使用方法与技巧的学习, 掌握VHDL程序设计的实现, 熟悉可编程逻辑器件的使用。

同时加深对交通灯控制系统的了解与应用。

三、设计方案:
图2 交通信号灯控制器的原理框图
信号灯输出
图3 交通信号灯控制器程序原理框图
四、程序清单和说明:
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITY TRAFFIC IS
PORT (CLK: IN STD_LOGIC;
LED7S1: OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);--数码管高位显示数字 LED7S2: OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);--数码管低位显示数字 LIGHT: OUT STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0));--各交通灯显示
END ENTITY;
ARCHITECTURE ONE OF TRAFFIC IS
TYPE STATES IS( STA, STB, STC, STE);--定义状态变量
SIGNAL ST0:STATES;
SIGNAL ST1:STATES;
SIGNAL FULL: STD_LOGIC;
SIGNAL FOUT: STD_LOGIC;时钟输出信号( 秒频)
SIGNAL TIME: STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);时间计数值
SIGNAL TIME_LEFT: STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);显示时间剩余值SIGNAL T_HIGH:STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);高位显示
SIGNAL T_LOW:STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);低位显示
BEGIN。

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