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基于FPGA的交通灯控

制器设计毕业设计

ModifiedbyJEEPonDecember26th,2020.

基于FPGA的交通灯控制器设计

摘要

超高速硬件描述语言VHDL，是对数字系统进行抽象的行为与功能描述到具体

的内部线路结构描述，利用EDA工具可以在电子设计的各个阶段、各个层系进行

计算机模拟验证，保证设计过程的正确性，可大大降低设计成本，缩短设计周

期。本文介绍的数字秒表设计，利用基于VHDL的EDA设计工具，采用大规模可

编程逻辑器件FPGA，通过设计芯片来实现系统功能。

交通灯控制系统可以实现路口红绿灯的自动控制。基于FPGA设计的交通灯

控制系统具有电路简单、可靠性强、实时快速擦写、运算速度高、故障率低、可

靠性高,而且体积小的特点。本设计采用Altera公司Cyclone系列的

EPlC3T1444C8芯片，在QuartusII软件平台上使用VHDL语言，采用自顶向下的

设计方法对系统进行了模块化设计和综合，并进行了仿真。该系统可实现十字路

口红绿灯及左转弯控制和倒计时显示，仿真结果结果表明系统能够自动控制交通

灯转变。

关键词：VHDL，交通灯，EDA

THELIGHTCONTROLLERBASEDONFPGADESIGN

ABSTRACT

Withthedevelopmentoftheeconomy,microelectronictechnology,

computertechnologyandtheautomatictheoryaredevelopedrapidly.Its

importanttraffic，italsohasdevelopedquicklywiththeimproving

requirementoftheallthesystemofthetrafficlight,Thesystemof

trafficcontrolwhichdesignedbasedonFPGAisreceivedbymoreand

morepeople.

Thesystemoftrafficcontrolcanrealizetheautomaticcontrolof

trafficlightinaintersection.Thesystemoftrafficcontrolwhich

designedbasedonFPGAhasmanycharacteristicssuchassimplecircuit,

reliableoperation,toerasefunctionquicklywithreal-timeapplications,

highspeed,highreliability,lowfailurerate,andsmallvolume.Byusing

theplatformofsoftwaredesignsystemQuartusIIandtheformofthe

VHDLlanguage,wesimulatethesystembyusingEPlC3T1444C8Mars

deviceandtheresultshowthatthedownloadsystemcanautomatically

controlthetrafficlights.

KEYWORDS:VHDL，trafficlight，EDA

目录

前言

当今社会是数字化的社会，是数字集成电路广泛应用的社会。数字集成电路

本身在不断进行更新换代，随着微电子技术的发展，设计与制造集成电路的任务

已不完全由半导体厂商来独立承担。系统设计师更愿意自己设计专业集成电路

（ASIC）芯片，而且希望设计周期尽可能短，最好在实验室里就能设计出合适的

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