交通灯控制器

可编程逻辑器件应用可编程逻辑器件应用 项项 目目 报报 告告 书书 项目名称 交通灯控制器 指导老师 龚兰芳 姓 名 李诗华 学 号 080212215 班 级 08 电子 2 班 目录目录 一 设计一 设计要要求求 二 二 设计方案设计方案 三 三 设计程序设计程序 四 四 管脚分配管脚分配 五 五 硬件下载实现现象描述硬件下载实现现象描述 六 六 体会体会与与收收获获 一 一 设计要求设计要求 1 简要说明 在十字路口 每条道路各有一组红 黄 绿灯和倒计时显示器 用以指挥车辆和行人有序地通行 其中 红灯 R 亮 表示该条 道路禁止通行 黄灯 Y 亮 表示停车 绿灯 G 亮 表示可以 通行 倒计时显示器是用来显示允许通行和禁止通行地时间 交通 灯控制器就是用来自动控制十字路口的交通灯和计时器 指挥各种 车辆和行人安全通行 2 任务和要求 在十字路口的两个方向上各设一组红 绿 黄灯 显示顺序为 其中一方向 东西方向 是绿灯 黄灯 红灯 另一方向 南 北方向 是红灯 绿灯 黄灯 设置一组数码管 以倒计时的方式显示允许通行或禁止通行的 时间 其中绿灯 黄灯 红灯的持续时间分别是20s 5s和 25s 当各条路上任意一条上出现特殊情况时 如当消防车 救护车或其他需要优先放行的车辆通过时 各方向上 均是红灯亮 倒计时停止 且显示数字在闪烁 当特 殊运行状态结束后 控制器恢复原来状态 继续正常 运行 二 二 设计方案设计方案 从设计的要求出发 先编好两个两位的十进制计数器 然允许通后使这两个计数器进行倒计时 实现设计的要求 设置一组数码管 以倒计时的方式显示行或禁止通行的时 间 其中绿灯 黄灯 红灯的持续时间分别是20s 5s和 25s 然后 在原来程序的基础上 利用彩灯来实现十字路 口的两个方向上各设一组红 绿 黄灯 显示顺序为其中 一方向 东西方向 是绿灯 黄灯 红灯 另一方向 南 北方向 是红灯 绿灯 黄灯 最后 在完成的程序上 加一个开关实现当各条路上 任意一条上出现特殊情况时 如当消防车 救护车或其他 需要优先放行的车辆通过时 各方向上均是红灯亮 倒计 时停止 且显示数字在闪烁 当特殊运行状态结束后 控 制器恢复原来状态 继续正常运行 三 三 设计设计程序程序 库库 library ieee use ieee std logic 1164 all use ieee std logic unsigned all use ieee std logic arith all 实体实体 entity bada is port rst clk qw y in std logic clk 为时钟输入 为时钟输入 rst 为特殊情况下为特殊情况下 控制红灯亮的开关 控制红灯亮的开关 qw 为特殊情况为特殊情况 下控制数字在闪烁的开关 下控制数字在闪烁的开关 Y 为复位为复位 开关开关 a out std logic vector 2 downto 0 彩灯 用来显示红彩灯 用来显示红 灯 绿灯 黄灯灯 绿灯 黄灯 b out std logic vector 3 downto 0 彩灯组选彩灯组选 duan out std logic vector 5 downto 0 数码管组选数码管组选 cout out std logic vector 6 downto 0 数码管段选数码管段选 end 结构体结构体 architecture one of bada is signal m n integer range 0 to 6 signal t integer range 0 to 1 signal cnt5 cnt6 cnt7 integer range 0 to 3 signal clk 1k clk 50h clk 1h std logic 定义三个分频信号定义三个分频信号 signal data std logic vector 3 downto 0 signal dout std logic vector 5 downto 0 选择不同的数码管组选择不同的数码管组 给到输出给到输出 signal s std logic vector 6 downto 0 将数码管数据输出将数码管数据输出 signal h k a1 std logic vector 2 downto 0 用来选择红灯 绿用来选择红灯 绿 灯 黄灯灯 黄灯 signal j l b1 std logic vector 3 downto 0 用来选择彩灯组选用来选择彩灯组选 signal led1 led2 led3 led4 std logic vector 3 downto 0 1K 分频程序分频程序 begin process clk variable cnt1 integer range 0 to 250 variable cnt2 integer range 0 to 100 begin if clk event and clk 1 then if cnt1 250 then cnt1 0 if cnt2 100 then cnt2 0 clk 1k not clk 1k else cnt2 cnt2 1 end if else cnt1 cnt1 1 end if end if end process 50 分频程序分频程序 process clk variable cnt1 integer range 0 to 500 variable cnt2 integer range 0 to 1000 begin if clk event and clk 1 then if cnt1 500 then cnt1 0 if cnt2 1000 then cnt2 0 clk 50h not clk 50h else cnt2 cnt2 1 end if else cnt1 cnt1 1 end if end if end process 1 分频程序分频程序 process clk variable cnt3 integer range 0 to 5000 variable cnt4 integer range 0 to 5000 begin if clk event and clk 1 then if cnt3 5000 then cnt3 0 if cnt4 5000 then cnt4 0 clk 1h not clk 1h else cnt4 cnt4 1 end if else cnt3 cnt3 1 end if end if end process 数字闪烁的程序数字闪烁的程序 process clk 50h begin if clk 50h event and clk 50h 1 then if cnt5 3 then cnt5 0 else cnt5 cnt5 1 end if end if end process process clk 1k begin if clk 1k event and clk 1k 1 then if rst 0 then a a1 b b1 else if cnt6 3 then a k b l cnt6 0 else cnt6 cnt6 1 a h b j end if end if end if end process 选择数字闪烁的程序选择数字闪烁的程序 process qw begin if qw 0 then cnt7 cnt5 else cnt7doutdoutdoutdoutnull end case end process process dout begin case dout is when 111110 datadatadatadatanull end case end process 倒计时程序倒计时程序 process clk 1h begin if rst 0 then 特殊情况下红灯亮特殊情况下红灯亮 a1 001 b1 0000 elsif clk 1h event and clk 1h 1 then if y 0 then 复位复位 led1 0000 led2 0010 led3 0101 led4 0010 h 100 j 1010 k 001 l 0101 m 0 n 0 else if t 0 then led1 0000 led2 0010 led3 0101 led4 0010 h 100 j 1010 k 001 l 0101 t t 1 else if led1 0000 then if m 2 then led1 1001 led2 led2 1 led3 led3 1 m m 1 elsif m 2 then k 010 led1 0101 m m 1 elsif m 3 then h 001 k 100 led1 0101 led2 0010 m m 1 elsif m 5 then led1 1001 led2 led2 1 led3 led3 1 m m 1 elsif n 6 then m 0 t 0 end if elsif led3 0000 then if n 2 then led3 1001 led1 led1 1 led4 led4 1 n n 1 elsif n 2 then led3 0000 led4 0010 n n 1 elsif n 4 then led3 1001 led1 led1 1 led4 led4 1 n n 1 elsif n 5 then h 010 k 100 led3 0101 led4 0000 n n 1 elsif n 6 then n 0 end if else led1 led1 1 led3ssssssssssnull end case end process duan dout cout s end 四 四 管脚分配管脚分配 五 五 硬件下载实现现象描述硬件下载实现现象描述 和设计的要求一样 当开关RST和QW为高电平时 程序开始运行在十字路口的两个方向上一组红 绿 黄灯 显示顺序为其中一方向 东西方向 是绿灯 黄灯 红灯 另一方向 南北方向 是红灯 绿灯 黄灯 数码管以倒 计时的方式显示允许通行或禁止通行的时间 其中绿灯