汽车尾灯的完整数字逻辑课程设计报告

石家庄经济学院信息工程学院数字逻辑课程设计报告题 目 汽车尾灯控制器的设计 成 绩 2010年6月目 录1. 功能描述022. 开发工具选择023. 设计方案 024 模块描述045. VHDL实现076. 调试仿真127. 课程设计回顾总结 13参 考 文 献 14附录 14一、功能描述设计功能描述：存在6盏汽车尾灯(汽车尾部左、右各3盏)，用两个开关作为转弯和刹车控制信号(一个开关控制右转弯，另一个开关控制左转弯)，用一个开关作为汽车车锁开启控制，打开汽车时车灯闪烁3秒钟，才能行驶。当汽车往前行驶时(此时两个开关都未接通)，6盏灯全灭。当汽车转弯时，若右转弯(即右转开关接通)，右边的3盏尾灯从左至右顺序亮灭，左边3盏灯全灭；若左转弯(即左转开关接通)，左边的3盏尾灯从右至左顺序亮灭，右边3盏灯全灭。当左、右两个开关同时接通时，6盏尾灯同时明、暗闪烁。二、开发工具选择采用硬件描述语言 VHDL进行描述，依靠计算机，借助EDA开发工具，实现系统功能。三、设计方案（1）、以Opencarcar作为总控制开关，当Opencarcar为1时,汽车解锁，汽车启动，此时车灯闪烁以两个开关L、R为控制信号，分别控制汽车的行驶、刹车、左转以及右转。如下图： 当总控制开关Opencarcar为1，汽车启动，车灯闪烁3秒。车灯 脉冲 L0L1L2R0R1R2 10000002111111（2）、当总控制开关Opencarcar为1，汽车向前行驶，L R = 00，6盏灯全灭，即L0L1L2=000,R0R1R2=000;如下图：当总控制开关Opencarcar为0，汽车向前行驶时，车灯全灭。车灯 脉冲 L0L1L2R0R1R210000002000000（3）、当总控制开关Opencar为1，汽车刹车，L R = 11，6盏灯闪烁，即L0L1L2=000 -111,R0R1R2=000 -111;如下图：当总控制开关Opencarcar为0，汽车刹车时，车灯闪烁。车灯 脉冲 L0L1L2R0R1R210000002111111（4）、当总控制开关Opencarcar为1，汽车左转，L R = 10，左边的3盏尾灯从右至左顺序亮灭，右边3盏灯全灭；如下图：当总控制开关Opencarcar为1，汽车左转时左边的3盏尾灯从右至左顺序亮灭，右边3盏灯全灭。车灯 脉冲 L0L1L2R0R1R21000000200100030100004100000（5）、当总控制开关Opencarcar为1，汽车右转，L R = 01，右边的3盏尾灯从左至右顺序亮灭，左边3盏灯全灭；如下图：当总控制开关Opencarcar为1，汽车右转时右边的3盏尾灯从左至右顺序亮灭，左边3盏灯全灭。车灯 脉冲 L0L1L2R0R1R21000000200010030000104000001（6） 、底层文件描述闪烁过程用单独的实体实现计时模块 , 实现车灯闪烁和亮灭要求亮0.5秒灭1秒。四、模块描述总模块1：顶层文件设计,实现汽车开启时解锁,车灯闪烁3秒;汽车向前行驶,车灯全灭,汽车刹车时车灯闪烁,汽车转弯时相应车灯闪烁. 总模块2：底层文件设计,实现汽车开启时,解锁,车灯闪烁3秒.用模6计数原理. IF(CPEVENT AND CP=0)THEN -下降沿出触发 IF Opencarcar=1THEN -汽车解锁，车灯闪烁。 IF Q L=111; R L=000; R L=000; R L=111; R L=000; R L=000; R Q=101; end case; Q=Q+1; ELSE Q=000; END IF; END IF; END IF; 总模块3：底层文件设计,实现汽车锁定,汽车行驶,车灯全灭,汽车刹车,车灯闪烁,汽车转弯车灯相应闪烁.模块1：当总控制开关Opencarcar为1，汽车向前行驶，L R = 00，6盏灯全灭。IF adder=”00”THEN L=”000”; R=”000”;模块2：总开关Opencarcar为1时,汽车刹车，L R = 11，6盏灯闪烁。 ELSIF Opencarcar=0 AND adder =11THEN -汽车刹车 IF Q L=111; R L=000; R L=000; R L=111; R L=000; R L=000; R Q=000; end case; Q=Q+1; ELSE Q=000; END IF;模块3：总开关Opencarcar为1时,汽车左转，L R = 10，左边的3盏尾灯从右至左顺序亮灭，右边3盏灯全灭。 if L=000then L=001; R=000; elsif ( L=001)then L=010; R=000; elsif( L=010)then L=100; R=000; else L=001;R=000; end if;模块4：总开关Opencarcar为1时,汽车右转，L R = 01，右边的3盏尾灯从左至右顺序亮灭，左边3盏灯全灭。 if R=000then R=100; L=000; elsif ( R=100)then R=010; L=000; elsif( R=010)then R=001; L=000; else R=100;LCP,Opencarcar=Opencarcar,L=L,R=R,Q=Q); U2:StopCarmond6 PORT MAP(CP=CP,Opencarcar=Opencarcar,Lift=Lift,Right=Right,L=L,R=R,Q=Q);END ;-底层实体，汽车解锁，车灯闪烁，计时模块-底层文件，模6 计时器LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL ;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL ;ENTITY Opencarmond6 ISPORT( CP: IN STD_LOGIC; Opencarcar: IN STD_LOGIC; L: BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); R:BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); Q: BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0) ; END ; ARCHITECTURE ONE OF Opencarmond6 ISBEGIN PROCESS (CP) BEGINIF(CPEVENT AND CP=0)THEN -下降沿出触发 IF Opencarcar=1THEN -汽车解锁，车灯闪烁。 IF Q L=111; R L=000; R L=000; R L=111; R L=000; R L=000; R Q=101; end case; Q=Q+1; ELSE Q=000; END IF; END IF; END IF; END PROCESS;END;-底层实体，汽车控制系统实现汽车行驶，转弯，汽车刹车，车灯闪烁，计时模块-底层文件，模6 计时器LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL ;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL ;ENTITY StopCarmond6 ISPORT( CP: IN STD_LOGIC; Opencarcar: IN STD_LOGIC; Lift,Right: IN STD_LOGIC; L: BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); R:BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); Q: BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0) ; END ; ARCHITECTURE ONE1 OF StopCarmond6 IS SIGNAL adder :STD_LOGIC_VECTOR( 1 DOWNTO 0);BEGIN adder = Lift & Right; -中间信号 PROCESS( adder ,CP,Q) -进程BEGINIF(CPEVENT AND CP=0)THEN -下降沿出触发 IF Opencarcar=1 AND adder =00 THEN -汽车向前行驶 L=000; R=000; ELSIF Opencarcar=1 AND adder =11THEN -汽车刹车 IF Q L=111; R L=000; R L=000; R L=111; R L=000; R L=000; R Q=000; end case; Q=Q+1; ELSE Q=000; END IF; ELSIF Opencarcar=1 AND adder =10THEN -汽车左转 if L=000then L=001; R=000; elsif ( L=001)then L=010; R=000; elsif( L=010)then L=100; R=000; else L=001;R=000; end if; ELSIF Opencarcar=1 AND adder =01THEN -汽车右转 if R=000then R=100; L=000; elsif ( R=100)then R=010; L=000; elsif( R=010)then R=001; L=000; else R=100;L=000; end if; END IF; END IF;END PROCESS;END ;六、调试仿真七、课程设计回顾总结 通过这次设计，进一步加深了对EDA的了解，对它有了更加浓厚的兴趣。特别是当每一个子模块编写调试成功时，心里特别的开心。但是在编写程序时，遇到了不少问题，首先由于自己对于汽车的发动过程不是很了解，所以汽车解锁和汽车锁定方面存在误区，程序一直运行不成功，在上网查询汽车操作以及在同学帮助下，在细心的检查下，终于找出了错误，排除困难后，程序编译就通过了，仿真文件基本符合这次实验要求。这次试验总的来说，进行的还算顺利，但在调试过程中，也遇到了一些自己不能解决的问题，通过请教同学，我