EDA课程设计报告-- 交通灯控制器.docVIP

郑州航空工业管理学院电子通信工程系EDA技术及应用课程设计报告题目： 交通灯控制器姓名： 学号： 同组成员： 指导老师： 年 月 日目 录一、设计任务书二、硬件系统设计 1、电路原理图1.1 CPLD核心电路1.2 数码管显示电路1.3电源电路1.4 LED指示灯电路2、管脚分配3、设计方案三、Verilog HDL代码设计四、系统调试1、逻辑功能模块RTL级描述2、仿真图五、总结1、对本次课程设计的总结六、参考文献一、设计任务书设计要求（1）主干道通行（绿灯）：支干道有车24秒；支路红灯，数码管实时显示倒计时的秒，秒计时的频率为1Hz 。（）主干道缓冲（黄灯）：6秒，(不显示计数)，秒计时的频率为1Hz 。（）支路通行（绿灯）：20秒，主干道红灯，数码管实时显示倒计时的秒，秒计时的频率为1Hz 。（）支路缓冲（黄灯）：6秒，不显示，秒计时的频率为1Hz 。数码管采用动态显示。其他要求：（1）晶振为12 MHz（2）采用CPLD 器件，为ALTERA 的EPM7064SL-44（3）采用数码管显示二、硬件系统设计1、电路原理图：1.1 CPLD核心电路1.2 数码管显示电路1.3电源电路1.4 LED指示灯电路2、管脚分配管脚分配：CPLD型号： FAMILY：MAX7000AE DEVICE：EPM7064AELC44-10 sys_clk : pin 43 / 12Mhz 4个LED灯： led0 led3 : pin 14 16 17 18 8个数码管：8个位线：com0com3(dig0dig3)：pin 34, 33，31, 29, com4com7 (dig4dig7)：pin 28 , 27,26 , 25 8个数据线：seg0seg 3: pin 36, 37 ,39, 40 seg4seg 7: pin 41, 4 , 5, 6 4个按键：sw0sw3: pin 19, 20, 21, 24 3、设计方案三、Verilog HDL代码设计module ds(clk,led,dig,seg);/输入input clk;/输出output3:0 dig;output7:0 seg;output4:0 led;/定义变量reg24:0 count;reg15:0 miao;reg4:0 leden;reg7:0 seg_r;reg3:0 dig_r;reg3:0 disp_dat;reg sec;reg num;reg1:0 flag; /计数变量reg1:0f2; /计数变量assign dig=dig_r;assign seg=seg_r;assign led=leden;/秒产生信号always(posedge clk)begincount=count+1b1;if(count=25d24000000)begincount=25b0;sec=sec;endend/数码管动态扫描always(posedge clk)begincase(count16:15)0:disp_dat=miao3:0;1:disp_dat=miao7:4;2:disp_dat=miao11:8;3:disp_dat=miao15:12;endcasecase(count16:15) /选择数码管显示位0:dig_r=4b1110;1:dig_r=4b1101;2:dig_r=4b1011;3:dig_r=4b0111;endcaseendalways(posedge clk)begincase(disp_dat)4h0:seg_r=8hc0;4h1:seg_r=8hf9;4h2:seg_r=8ha4;4h3:seg_r=8hb0;4h4:seg_r=8h99;4h5:seg_r=8h92;4h6:seg_r=8h82;4h7:seg_r=8hf8;4h8:seg_r=8h80;4h9:seg_r=8h90;default:seg_r=8hff;endcaseendalways(negedge sec) /数码管倒计时及指示灯显示 倒计时模块beginif(flag=0)beginmiao3:0=miao3:0-1;if(miao3:0=4hf)beginmiao7:0=8h18; 主干道绿灯倒计时leden=5b01101; 主绿支红flag1:0=4h1; 计数转向第二步endendelse if(flag1:0=4h1) beginmiao3:0=miao3:0-1b1;if(miao3:0=4hf)beginmiao7:4=miao7:4-1b1;if(miao7:4=4hf)beginleden4:2=3b110; 主干道黄灯flag1:0=4h2;miao7:0=8h06; 黄灯倒计时endelse miao3:0=4h9;endendelse if(flag1:0=4h2)beginmiao3:0=miao3:0-1b1;if(miao3:0=4hf)beginmiao7:4=miao7:4-1b1;if(miao7:4=4hf)beginleden4:2=3b101; 主干道红灯flag1:0=4h3;miao7:0=8h20;endelse miao3:0=4h9;endendelse if(flag1:0=4h3)beginmiao3:0=miao3:0-1b1;if(miao3:0=4hf)beginmiao7:4=miao7:4-1b1;if(miao7:4=4hf)beginleden4:2=3b011; 主干道绿灯 返回flag=1flag1:0=4h1;miao7:0=8h18;endelse miao3:0=4h9;endendelse flag1:0=4h0;if(f2=0)beginmiao11:8=miao11:8-1;if(miao11:8=4hf)beginmiao15:8=8h24;/leden=6b011110;f21:0=4h1;endendelse if(f21:0=4h1)beginmiao11:8=miao11:8-1b1;if(miao11:8=4hf)beginmiao15:12=miao15:12-1b1;if(miao15:12=4hf)beginleden2:0=3b110;f21:0=4h2;miao15:8=8h14;endelse miao11:8=4h9;endendelse if(f21:0=4h2)beginmiao11:8=miao11:8-1b1;if(miao11:8=4hf)beginmiao15:12=miao15:12-1b1;if(miao15:12=4hf)beginleden2:0=3b011;f21:0=4h3;miao15:8=8h06;endelse miao11:8=4h9;endendelse if(f21:0=4h3)beginmiao11:8=miao11:8-1b1;if(miao11:8=4hf)beginmiao15:12=miao15:12-1b1;if(miao15:12=4hf)beginleden2:0=3b101;f21:0=4h1;miao15:8=8h24;endelse miao11:8=4h9;endendelse f21:0=4h0;endendmodule四、系统调试1、逻辑功能模块RTL级描述仿真图五、总结在做本课程设计的过程中，从程序编写到硬件实现，我们遇到了许多问题。开始的时候，在编写程序中无法实现赋初值，使程序无法初始化，led灯与数码管不能同步。查询资料后，设定两个变量对程序进行初始化，解决了出现的问题。由于对软件使用不熟悉，软件编译频频出错，通过对辅导资料的仔细研究，我们逐渐掌握它的使用方法，最终程序顺利的进行了编译，在硬件联机调试时依然是问题重重。在这次的课程设计中我们遇到的最大问题是将我们的原程序的下载到电路板上时，发现提示说寄存器不够的现象。在进行焊接电路板的过程中，有些元器件安装有些不容易，经过练习熟悉后，进一步熟练焊接工艺。经过对程序的一些删选，问题也得到了解决，最终通过我们不断地努力，作品还是顺利完成了。看到历时近一周多的交通灯控制终于在我们的期待与苦恼中正常工作，我们都非常高兴。在实验中出现问题很正常，重要的是要努力克服，不为困难丧失信心，总能找到方法解决的。通过自己亲手完成实验并亲自焊接电路板，经测试后能够实现功能，心中喜悦之极，增强了实践能力，以后要多多动手，提高自己的实践能力。 经过这次实践，我感到我要学习的还有很多，深