交通灯控制逻辑电路的设计.doc

课 程 设 计 说 明 书 课程设计名称： EDA技术课程设计 题 目： 交通灯控制逻辑电路的设计 学 生 姓 名： 专 业： 通信工程 学 号： 指 导 教 师： 胡兵 日期：2011年 6月 18日 摘要：根据实际路口的交通灯设置与运行规律，基于VHDL硬件描述语言，利用FPGA器件EP1K10TC100_3和自行设计的高亮LED交通灯指示模拟电路板以及数码显示模拟电路板，通过了QuartusⅡ软件的功能仿真和实际调试，体现了EDA技术的设计优越性。 关键词：交通灯；VHDL；FPGA；计数器 Abstract：According to the design and operation rules of traffic lights at the practical crossings，and based on the descriptive language of VHDL hardwares，making use of the device of EP1K10TC100_3 and self-designed highly bright LED traffic lights indicating imitation circuit panels and imitation circuit panel with digital display，going through functional simulation and practical debugging by Quartus softwares，this paper displays the design advantages of EDA． Key words：traffic lights；VHDL；FPGA；counter 前言 交通灯是城市交通中的重要指挥系统，它与人们日常生活密切相关。随着人们生活水平的提高，对交通管制也提出了更高的要求，因此提供一个可靠、安全、便捷的多功能交通灯控制系统有着现实的必要性。 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，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，同时，交通灯控制系统也是应用电子技术中最经典的电子设计，但目前尚存在系列问题有待解决，例如实际路口设置的交通灯种类较多、数量也较多、程序结构较复杂等等问题。 本次设计整个交通灯控制器电路系统采用 verilog hdl程序编写，并能进行硬件仿真。课题除了学习相应的硬件知识外，还要学习如何使用VHDL语言设计可编程逻辑器件。 VHDL是广泛使用的设计输人硬件语言，可用于数字电路与系统的描述、模拟和自动设计.CPLD/FPGA（复杂可编程逻辑器件/现场可编程门阵列）为数字系统的设计带灵活性，兼有串/并行工作方式和高集成度、高速、高可靠性等明显的特点，CPLD/FPGA的时钟延迟可达纳秒级，结合其并行工作方式，在超高速领域和实时测控方面有非常广泛的应用。 本文根据实际路口的交通灯设置与运行规律，基于FPGA技术设计出交通灯控制电路，不但通过QuartusⅡ软件的功能仿真，而且得到实践的检验，证明设计是符合实际的。 目录 第1章：绪论 1 1.1 EDA技术概述 1 1.1.1 EDA技术的发展与应用 1 1.1.2 EDA技术的基本特征 1 1.1.3 EDA的设计方法 2 1.2 数字系统 2 1.3 数字系统的设计方法 3 1.3.1 自底向上的设计方法(Bottom Up) 4 1.3.2 自顶向下设计(Top Down) 4 1.4 现代数字系统的设计过程 4 第2章：交通灯控制系统介绍 6 2.1 交通灯控制系统的功能 6 2.2 交通灯控制系统设计 6 2.3 交通灯控制系统的基本组成模块 6 2.4 交通灯控制器状态 7 2.5 程序流程图 8 第3章：交通灯控制系统的设计 9 3.1 交通灯控制器功能描述及设计方法 9 3.2 设计要求 9 3.2.1 控制部分的设计 10 3.2.2 显示部分的设计 11 3.2.3 分频器部分的设计 13 3.3 交通灯控制系统的仿真 14 3.3.1 对交通灯控制部分进行仿真 14 3.3.2 对交通灯显示部分模块进行仿真 15 3.3.3 对交通灯系统进行仿真 16 3.4 程序下载 17 3.4.1 引脚配置 17 3.4.2 编程下载 18 第4章：单