EDA交通灯课程设计

1、EDA交通灯课程设计XXX学号:*专业:*学院：电气与信息工程学院1. 1系统功能设计要求东西各设有一个绿、黄、红指示灯；一个2位7段数码管1南北和东西方向各有一组绿，黄，红灯，各白的持续时间分别为20s,5s,25s;2当有特殊情况时，两个方向均为红灯，计时暂停，当特殊情况结束后，控制器恢复原来状态，继续正常工作。3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剩余时间。3.能实现正常的倒计时显示功能。能实现总体清理功能，计数器由初始状态开始计数，对应状态的指示灯亮。2设计原理2.1交通灯控制器的状态转换根据论文题目要求，将红绿灯的状态转换列成如下表工作状态南北方向东西方向so四

2、）绿灯虎红灯亮S1阪）红灯亮S2(20s)红灯亮绿灯亮S3红灯亮上表为交通灯控制器的状态转换表设计方案1、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。2、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。3、控制模块是交通灯的核心，主要控制交通灯按工作顺序白动变换，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。2.2LED动态显示与频率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。

3、频率设定CLK1k对应的频率为1024hz3电路符号交通控制器的电路符号如图1.3所示。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，lightl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，ledl、led2、led3、led4、为数码管地址选择信号输出端。4设计方法采用文本编辑法，既采用vhdl语言描述交通控制器，代码如下：libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.

4、std_logic_unsigned.all;entitytrafficISport(clk1k,SN:instd_logic;led1,led2,led3,led4:outstd_logic_vector(3downto0);-显示管显示时间用light:outstd_logic_vector(5downto0);-红绿黄灯endtraffic;architecturetraffic1oftrafficISsignalS:std_logic_vector(1downto0);-状态signalDXT:std_logic_vector(7downto0):=X"01”;-东西方向时间

5、signalNBX:std_logic_vector(7downto0):=X"01"-南北方向时间signalART,AGT,AYT,BRT,BGT,BYT:std_logic_vector(7downto0);-红绿黄灯信号signalSL:std_logic;signaltemp:integerrange0to1023;-产生1s计数器时计数signalclk:std_logic;beginsL<='1'-红绿灯时间设定ART<="00100101”;AGT<="00100000”;AYT<="00

6、000100”;BRT<="00100101"BGT<="00100000”;BYT<="00000100”;process(clk1k)-选频率为1024HZbeginif(clk1k'eventandclk1k='1')theniftemp=1023thentemp<=0;clk<=T;elsetemp<=temp+1;clk<='0'endif;endif;endprocess;-进程结束process(clk,DXT,NBX)-状态转换进程beginifclk

7、9;eventandclk='1'thenif(DXT="00000001”)OR(NBX="00000001")thenS<=S+1;elseS<=S;endif;-状态转换结束endif;endprocess;process(clk,SN,S)-倒计时模块beginifSN='1'thenDXT<=DXT;NBX<=NBX;elseifclk'eventandclk='1'thenif(DXT="0000000")OR(NBX="00000000&qu

8、ot;)thencaseSISwhen"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whenothers=>NULL;endcase;endif;ifDXT/="00000000”thenifDXT(3downto0)="0000

9、"thenDXT(3downto0)<="1001”;DXT(7downto4)<=DXT(7downto4)-1;elseDXT(3downto0)<=DXT(3downto0)-1;DXT(7downto4)<=DXT(7downto4);endif;endif;ifNBX/="00000000"thenifNBX(3downto0)="0000"thenNBX(3downto0)<="1001"NBX(7downto4)<=NBX(7downto4)-1;elseNBX(3

10、downto0)<=NBX(3downto0)-1;NBX(7downto4)<=NBX(7downto4);endif;endif;endif;endif;endprocess;-倒计时模块结束process(SL,DXT,NBX,S,SN)-显示模块begincaseSLISwhen'1'=>led1<=NBX(3downto0);led2<=NBX(7downto4);led3<=DXT(3downto0);led4<=DXT(7downto4);whenothers=>NULL;endcase;ifSN=Tthenligh

11、t<="001001”;elsecaseSISwhen"00”=>light<="010001”;when"01"=>light<="100001”;when"10"=>light<="001010"when"11"=>light<="001100"whenothers=>NULL;endcase;endif;endprocess;endtrafficl;5软件仿真2.0msk4.0itgI6.0

12、ms8.0rrSN00I&J1H9号膏I削2H1贸3H4Ied4H2WAlightH11曲tempH34-A世DXTH24WN0XH19盈SH0d?94|dataa1.OH0酣der|dataa10H0Value'Wam0；o_XsIC_lJ"5Y4。X2:15:CJ_X3XC_lJ(0Y9。X2X110。)(25:(_2L123)(X)(21:(20)1900)(2。：(19CJ2J(is:(15)on0n0a时序仿真图6结论数码管动态显示，需要通过位选、段选控制。通过查询手册，将2位位选信号接到试验箱数码管位选端，将7位段选信号连接到试验箱数码管的段选控制端。当送

13、人合适的控制信号后，数码管即可正常工作。通过下载仿真后，能得到预期的实验结果。通过拨动开关控制为高电平，能实现交通灯紧急状态红灯全亮。假设SN为低电平,数码管和主南北的红绿灯能有序亮灭。7收获及感想短短一个星期的EDA课程设计很块就结束了，虽然在之前的学习过程中还存在着没有弄懂的问题，但是通过这次设计，进一步加深了对EDA的了解，让我对它有了更加浓厚的兴趣。在拿到题目后，首先进行了单元模块的设计，将每一个单元模块设计完成后再经行仿真，在波形仿真的过程中，同样遇到了困难，有的时候，由于ENDTIME的时间修改的太大，会出现仿真时间过长的问题，这个时候应该要把ENDTIME的时间相应的改小，或是修改系统时