EDA交通灯课程设计.doc

《自动化专业综合课程设计2》 课程设计报告 题 目： 交通灯控制系统的设计 院 （系）： 机电与自动化学院 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 2013年1月 7日至2013年 1 月 23日 华中科技大学武昌分校制 《自动化专业综合课程设计2》课程设计任务书 一、设计题目 交通灯控制系统的设计 二、设计主要内容 (1) 控制要求 本课程设计要求利用VHDL对输入的时钟信号进行分频控制产生秒信号，并结合试验箱上的集成电路及芯片，控制十字路口的红绿黄灯交替点亮和熄灭，并用2位7段数码管显示十字路口两个方向的剩余时间。 1 根据交通状态控制十字路口红黄绿灯的点亮熄灭及闪烁等。 2 倒计时功能：从10秒开始倒计时，5秒时绿灯变黄并闪烁，红灯不变。10秒结束时黄灯变红，红灯变绿。 3 显示功能：使用2位7段数码管动态显示倒计时时间。 (2) 设计要求 1 设计FPGA的基础工作电路 2 设计红绿黄12个灯与FPGA芯片的硬件电路连接 3 设计显示部分硬件电路 4 使用底层及顶层设计完成电路设计，并作出各文件的仿真 5 程序下载并进行硬件调试 （3）撰写说明书 QuartusII软件中新建原理图文件，编译，仿真，锁定管脚并下载到目标芯片。将 (1) 根据设计要求, 设计系统的原理框图，说明系统中各主要组成部分的功能； (2) 在QuartusII软件中，编写各个模块VHDL源程序；并上机调试通过； (3) 根据软件编好用于系统仿真的测试文件； (4) 编好用于硬件验证的管脚锁定文件； (5) 记录系统各个模块仿真结果； (6) 记录调试过程中出现的问题及解决办法。 注意：基本要求学生必须完成，学有余力的学生可以在基本要求完成的前提下，选择其它方案完成设计。一般来说，生成的硬件电路越简单考查评价就越高。 五:进程安排 序号 课程设计内容 学时分配 备注 1 集中学生学习的关键理论知识、分配设计任务、明确设计要求 2天 2 根据任务的要求进行方案构思，初选方案，绘制系统原理框图并与指导教师讨论，方案定稿。 1天 3 完成各模块的VHDL程序设计、编译和时序仿真 4 编程下载，结合硬件平台进行调试 2天 5 撰写课程设计说明书 2天 6 答辩及验收课程设计 2 天 合计 15天 六、主要参考资料 [1] 侯伯享. VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计. 西安：西安电子科技大学出版,2010 [2] 潘松. EDA技术实用教程. 成都：电子科技大学出版社,2010 [3] 李玉山. 电子系统集成设计技术. 北京：电子工业出版社，2010.6. [4] 李国丽.EDA与数字系统设计.北京：机械工业出版社,2009 [5] 周彩宝.VHDL语言及其应用. 上海:华东计算机技术研究所：2009 [6] 谭会生.EDA技术中和应用实例与分析.西安:西安电子科技大学出版社,2008 指导教师（签名）： 20 年 月 日 目 录 1设计任务及要求……………………………………………………………………6 1.1设计任务…………………………………………………………………………6 1.2设计要求…………………………………………………………………………6 2.系统设计……………………………………………………………………………6 2.1系统原理…………………………………………………………………………6 2.2分频器模块………………………………………………………………………7 2.3计数器模块………………………………………………………………………8 2.4控制模块…………………………………………………………………………9 2.5显示模块…………………………………………………………………………11 2.6顶层文件设计……………………………………………………………………13 2.7引脚锁定…………………………………………………………………………14 2.8下载验证…………………………………………………………………………14 3.心得体会……………………………………………………………………………15 参考文献………………………………………………………………………………16 课程设计成绩评定表…………………………………………………………………17 1设计任务及要求 1.1设计任务：