基于VHDL的汽车尾灯控制器 eda课程设计.doc

电子信息科学与技术 专业课程设计任务书 学生姓名 专业班级 学号 题 目 汽车尾灯控制器 课题性质 A 课题来源 D 指导教师 同组姓名 无 主要内容 根据现代交通规则，汽车尾灯控制器应满足以下基本要求： （1）汽车尾部左右两侧各有3盏指示灯。 （2）汽车正常行驶时指示灯都不亮。 （3）汽车左转弯时，左侧的一盏指示灯亮。 （4）汽车右转弯时，右侧的一盏指示灯亮。 （5）汽车刹车时，左右两侧的一盏指示灯同时亮。 （6）汽车在夜间行驶时，左右两侧有指示灯同时一直亮，供照明使用。 任务要求 ①根据设计题目要求编写相应程序代码 ②对编写的VHDL程序代码进行编译和仿真 ③条件允许，完成硬件验证（可选） ④总结设计内容，完成课程设计说明书 参考文献 [1] 焦素敏.EDA课程设计指导书.郑州：河南工业大学，2008； [2] 王道宪. VHDL电路设计技术 国防工业出版社； [3] 邹彦，庄严等. EDA技术与数字系统设计 电子工业出版社； [4] 焦素敏. EDA应用技术 清华大学出版社； [5] 李洪伟，袁斯华. 基于Quartus II的FPGA/CPLD设计 电子工业出版社。 审查意见 指导教师签字： 教研室主任签字： 2012年 02月 20日 说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页 EDA课程设计报告 1 设计任务及要求 根据计算机中状态机原理，利用VHDL设计汽车尾灯控制器的各个模块，并使用EDA 工具对各模块进行仿真验证。汽车尾灯控制器的设计分为4个模块：时钟分频模块、汽车尾灯主控模块，左边灯控制模块和右边灯控制模块。把各个模块整合后就形成了汽车尾灯控制器。通过输入系统时钟信号和相关的汽车控制信号，汽车尾灯将正确显示当前汽车的控制状态。根据现代交通规则，汽车尾灯控制器应满足以下基本要求： 1、汽车尾部左右两侧各有3盏指示灯。 2、汽车正常行驶时指示灯都不亮。 3、汽车左转弯时，左侧的一盏指示灯亮。 4、汽车右转弯时，右侧的一盏指示灯亮。 5、汽车刹车时，左右两侧的一盏指示灯同时亮。 6、汽车在夜间行驶时，左右两侧有指示灯同时一直亮，供照明使用。 2设计原理及总体框图 汽车尾灯控制器就是一个状态机的实例。当汽车正常行驶时所有指示灯都不亮；当汽车向右转弯时，汽车右侧的指示灯RD1亮；当汽车向左侧转弯时，汽车左侧的指示灯LD1亮；当汽车刹车时，汽车右侧的指示灯RD2和汽车左侧的指示灯LD2同时亮；当汽车在夜间行驶时，汽车右侧的指示灯RD3和汽车左侧的指示灯LD3同时一直亮。通过设置系统的输入信号：系统时钟信号CLK，汽车左转弯控制信号LEFT，汽车右转弯控制信号RIGHT，刹车信号BRAKE，夜间行驶信号NIGHT和系统的输出信号：汽车左侧3盏指示灯LD1、LD2、LD3和汽车右侧3盏指示灯RD1、RD2、RD3实现以上功能。系统的各个模块框图如图2.1所示。 系统输入信号 系统输入信号 主控模块 左灯控制模块 右灯控制模块 显示 时钟 图2.1 系统整体框图 系统的整体组装设计原理如图2.2所示。 图2.2 系统的整体组装设计原理 3 程序设计 汽车尾灯控制器有4个模块组成，分别为：时钟分频模块、汽车尾灯主控模块，左边灯控制模块和右边灯控制模块，以下介绍各模块的详细设计。 3.1时钟分频模块 整个时钟分频模块的工作框图如图3.1所示。 图3.1时钟分频模块工作框图 这块的功能是控制左右两边的LD1、RD1、LD2、RD2的闪烁时间间隔，以CLK为输入信号，CP为输出信号，在程序中定义一个八位节点信号COUNT来放计数值，当CLK的上升沿到来时就开始计数，最后将COUNT(3)给CP，实现对CLK的八分频。 再将CP的电平信号分别和LEDL、LEDR、LEDB电平与，最后用输出的电平来控制汽车左右的LD1、RD1、LD2、RD2实现左右转的指示功能。 时钟分频模块由VHDL程序来实现，程序代码如下： LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY fen8 IS PORT(CLK: IN STD_LOGIC; CP: OUT STD_LOGIC); END ENTITY fen8; ARCHITECTURE ART OF fen8 IS SIGNAL COUNT:STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); BEGIN PROCESS(CLK) BEGIN