EDA交通灯课程实践.doc

嵌入式系统B（EDA技术与应用） 项目报告 项目名称 交通信号灯控制器 班 级 电气114 姓 名 朱东旭 学 号 1110320095 2014年10月24日 1.设计题目及要求 （1）设计一个交通信号灯控制器，由一条主干道和一条支干道汇合成十字路 口，在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许 通行，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。 （2）用红、绿、黄发光二极管作信号灯，用传感器或逻辑开关作检测车辆是否到来的信号。 （3）主干道处于常允许通行的状态，支干道有车来时才允许通行。主干道亮绿灯时，支干道亮红灯；支干道亮绿灯时，主干道亮红灯。 （4）主、支干道均有车时，两者交替允许通行，主干道每次放行45秒，支干道每次放行25秒，设立45秒、25秒计时、显示电路。 （5）在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中，要亮5秒黄灯作为过渡，使行驶中的车辆有时间停到禁行线外，设立5秒计时、显示电路。 2.设计构思及系统整体框图 2.1基本原理 该系统主要由计数模块、控制模块、分频模块、分位模块以及显示电路构成。其中分频模块主要将系统输入的基准时钟信号转换是1 Hz的激励信号。驱动计数模块和控制模块工作，控制模块根据计数器的计数情况对交通灯的亮灭及持续时间进行控制，并通过分位电路将灯亮时间以倒计时的形式通过数码管显示出来。 2.2设计框图 1KHz 1KHZ 1KHZ 支干道车辆检测 1KHZ 数码管及LED信号 图2-1设计框图 2.3总体设计电路 3.功能模块设计 3.1.1分频器 分频器实现的是将高频时钟信号转换成底频的时钟信号，用于触发控制器、计数器和扫描显示电路。该分频器实现的是一千分频，将一千赫兹的时钟信号分频成一赫兹的时钟信号。 LIBRARY IEEE; USE IEEE.Std_Logic_1164.ALL; ENTITY FreDevider IS PORT (Clkin:IN Std_Logic; Clkout:OUT Std_Logic); END; ARCHITECTURE Devider OF FreDevider IS CONSTANT N:Integer:=499; signal counter:Integer range 0 to N; signal Clk:Std_Logic; BEGIN PROCESS(Clkin) begin IF rising_edge(Clkin)THEN IF Counter=N then counter=0; Clk=not clk; else counter=counter+1; end if; end if; end process; clkout=clk; end; 3.1.2控制器设计 控制器的作用是根据计数器的计数值控制发光二极管的亮、灭，以及输出倒计时数值给七段数码管的分位译码电路。本控制器可以有两种设计方法，一种是利用时钟沿的下降沿读取前级计数器的计数值，然后作出反应；另一种则是将本模块设计成纯组合逻辑电路，不需要时钟驱动。 控制器的作用是根据计数器的计数值控制发光二极管的亮、灭，以及输出倒计时数值给七段译管的分译码电路。 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY countroller IS PORT (Clock:IN STD_LOGIC; Hold:in std_logic; CountNum:in INTEGER RANGE 0 TO 89; NumA,NumB:out INTEGER RANGE 0 TO 45; RedA,GreenA,YellowA:out std_logic; RedB,GreenB,YellowB:out std_log