大规模数字逻辑设计.doc

0 大规模数字逻辑课程大规模数字逻辑课程 设计题目： 交通灯设计 专 业 电信 班 级 091 学 号 学生姓名 设计时间 2011-2012 学年上学期 教师评分 2011 年 10 月 29 日 1 目录目录 一、概述一、概述2 2 二、程序代码二、程序代码2 2 （1）主程序代码（LED.V）2 （2）分频器代码(CLK_DIV.V)3 三、三、SYMBOLSYMBOL 图图4 4 四、原理图四、原理图4 4 五、管脚分配五、管脚分配4 4 六、原理六、原理5 5 七、运行结果七、运行结果6 6 八、心得体会八、心得体会6 6 九、参考文献九、参考文献7 7 2 一、概述一、概述 当前，大量的信号灯电路正向着数字化、小功率、多样化、方便人、车、 路三者关系的协调， 多值化方向发展随着社会经济的发展，城市交通问题越来 越引起人们的关注。，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成 的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺 乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城 市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道 路与普通道路耦合处交通状况的制约。人、车、路三者关系的协调，已成为交 通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据 监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通 监控指挥系统中最重要的组成部分。这次课程设计的题目是交通灯控制器的设 计，设计了主干道的交叉路口交通信号灯无人自动管理的控制系统。将路口红 绿灯的各种亮灯情况定义不同的状态,根据状态的不同实现红绿灯自动循环跳变。 3 二、程序代码二、程序代码 主程序代码（主程序代码（led.v） module led( clk,p,led); input clk; output 5:0led; output p; reg5:0led; reg p; always(posedge clk) begin integer count; p=p+1; count=count+1; if(count8) led=6b100010; else if(count11) led=6b100001; else if(count18) led=6b010100; else if(count20) led=6b001100; else count=0; end endmodule 分频器代码分频器代码(clk_div.v) / 分频器部分 ，获得便于试验观察的时钟信号 module clk_div(clk_out,clk_in); input clk_in; output clk_out; reg clk_out; reg25:0 counter; /50_000_000=1011_1110_1011_1100_0010_0000_00 parameter cnt=50_000_000; / 50MHz is the sys clk,50_000_000=2FAF080 always (posedge clk_in) begin counter=counter+1; 4 if(counter=cnt/2-1) begin clk_out=!clk_out; counter=0; end end endmodule 三、三、symbolsymbol图图 5 四、原理图四、原理图 五、管脚分配五、管脚分配 实体意义程序中的变量EFC35F484C7 中 的实际分配 闪烁时间 东西红灯 led0PIN_Y1310 东西绿灯 led1PIN_AA167 东西黄灯 led2PIN_U143 南北红灯 led3PIN_AA1710 南北绿灯 led4PIN_W157 南北黄灯 led5PIN_AA183 6 闪烁显示 pPIN_W16 隔一秒亮 六、原理六、原理 1. 首先，南北红灯亮 10 秒；与此同时，东西绿灯亮 7 秒，后闪三次 2. 南北绿灯亮 7 秒，闪 3 次。东西红灯亮 10 秒。 3. 重复以上步骤 七、运行结果七、运行结果 实验和程序符合： 八、心得体会八、心得体会 由于没有多少用 Verilog 语言写程序的经验，所以在编程的初期，很多方面 都没有考虑到，比如说分模块、尽量少用输入输出等问题；分配引脚时却出现 了非常多的警告，显示我的输入输出以及寄存器变量使用过多，无法一一对应 地分配引脚。 这是一次颇有收获的实训， 这次的实训中，我们更进一步体会到自主学习 7 和团队合作的乐趣与必要性。为了完成项目，在网络上找到了许多相关资料， 大大扩充自己的知识面，使许多以前想解决却无法解决的困难迎刃而解， 这才 知道老师的良苦用心。通过努力，完成了我的设计任务用 VHDL 设计交通 灯控制器。通过本次课程设计的学习，我深深的体会到设计课的重要性和目的 性所在。对传统软件工程设计流程有了更深刻的理解，掌握了 QuatarsII 软件 的使用。此次实验，不仅仅是考查了我这学期的学习成果，而且让我跟进一步 地了解了语言的理论学习与实际应用是有很大的差别的。所以，在以后的学习 中，我们一定要将理论和实际联系起来，将理论用于实际中，这样才能真正地 检验我们所学知识的情况。另一方面，此次试验也极大地锻炼了我发现问题、 思考问题、分析问题以及解决问题的能力，逐步地加强了我科学认真的习惯， 为我今后的学习和生活打下良好的基础。 在此，感谢张老师的细心指导！ 九、参考文献九、参考文献 1 全国大学生电子设计竞赛组委会.全国大学生电子设计获奖作品汇编J.北 京理工大学出版社，2005。 2 康华光 .电子技术基础-数字部分M.高等教育出版社，1998。 3 谭会生等 . EDA 技