交通灯设计(EDA课程设计).doc

PAGE \* MERGEFORMAT20 EDA课程设计报告 题 目：基于FPGA的十字路口交通灯控制器 专 业：电子信息工程 班 级：一班 姓 名： 学 号： 报告日期：2014/1/5 目录  TOC \o 1-3 \h \z \u  HYPERLINK \l _Toc376802479 EDA课程设计报告  PAGEREF _Toc376802479 \h 1  HYPERLINK \l _Toc376802480 目录  PAGEREF _Toc376802480 \h 2  HYPERLINK \l _Toc376802481 系统设计要求  PAGEREF _Toc376802481 \h 2  HYPERLINK \l _Toc376802482 1.系统设计方案  PAGEREF _Toc376802482 \h 3  HYPERLINK \l _Toc376802483 系统设计思路  PAGEREF _Toc376802483 \h 3  HYPERLINK \l _Toc376802484 系统设计方案分析  PAGEREF _Toc376802484 \h 4  HYPERLINK \l _Toc376802485 2.交通控制灯各模块电路设计  PAGEREF _Toc376802485 \h 5  HYPERLINK \l _Toc376802486 2.1 控制模块 controller  PAGEREF _Toc376802486 \h 5  HYPERLINK \l _Toc376802487 2.2 时钟分频模块frequency10Hz和frequency  PAGEREF _Toc376802487 \h 9  HYPERLINK \l _Toc376802488 2.3 分位电路模块fenwei  PAGEREF _Toc376802488 \h 12  HYPERLINK \l _Toc376802489 2.4 带闪烁功能的七段数码驱动显示模块display  PAGEREF _Toc376802489 \h 13  HYPERLINK \l _Toc376802490 3.交通控制灯顶层电路设计  PAGEREF _Toc376802490 \h 15  HYPERLINK \l _Toc376802491 3.1 原理说明  PAGEREF _Toc376802491 \h 15  HYPERLINK \l _Toc376802492 3.2 端口设计说明  PAGEREF _Toc376802492 \h 16  HYPERLINK \l _Toc376802493 3.3 Quartus ii 仿真与结果分析  PAGEREF _Toc376802493 \h 17  HYPERLINK \l _Toc376802494 4.仿真结果分析  PAGEREF _Toc376802494 \h 19  HYPERLINK \l _Toc376802495 5.心得体会  PAGEREF _Toc376802495 \h 19  系统设计要求 在十字路口的两个方向上各设一组红、绿、黄灯，显示顺序为其中一个方向是（东西方向）是绿灯、黄灯、红灯；另一方向（南北方向）是红灯、绿灯、黄灯。 设置一组数码管，以倒计时的方式显示允许通行或禁止通行的时间。其中绿灯、黄灯、红灯的持续时间分别是20s、5s和25s。 当各条路上任意一条上出现特殊情况时，如当消防车、救护车或其他需要优先放行的车辆通过时，各方向上均是红灯，倒计时停止，且显示数字在闪烁。当特殊运行状态结束时，控制器恢复原来状态，继续正常运行。 1.系统设计方案 系统设计思路 本系统设计中均采用混合设计的方法，将整体方案划分成若干个模块进行设计。采用VHDL硬件描述语言和原理图描述相结合的方式，对多种应用电路进行设计，其中底层电路（即模块电路）采用VHDL硬件描述语言方式实现，顶层电路采用原理图描述方式实现。 系统设计流程 提出系统设计要求 需求分析 模块化方案设计 底层电路设计VHDL模块电路设计 顶层电路设计原理图描述+各模块连接 FPGA整体方案设计实现 FPGA整体方案编译仿真 时序仿真 功能仿真 硬件搭接和运行 FPGA整体方案设计完成 图1 系统设计流程 系统设计方案分析 根据任务要求，计数器的值和交通灯亮灭关系如图1所示。 显然，此任务设计的核心是一个