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1、CPLD 课程设计基于 FPGA 的交通灯控制器的设计姓名：学号：专 业：基于FPGA的交通灯控制器的设计摘要：现代城市在日常运行控制中，越来越多的使用红绿灯对交通进行指挥和管理。而一套 完整的交通灯控制系统通常要实现自动控制和手动控制去实现其红绿灯的转换。基于FPGA 设计的交通灯控制系统电路简单、可靠性好。本设计利用Verilog HDL语言、采用层次化混 合输入方式,可控制4个路口的红、黄、绿、左转四盏信号灯,让其按特定的规律进行变化。在 QUARTUSII下对系统进行了综合与仿真。仿真结果说明系统可实现十字路口红绿灯及左转弯 控制和倒计时显示，并能够自动控制交通灯转变。关键词：FPGA
2、 ；交通灯自动控制；Verilog HDL； Quartus II1交通信号控制器设计要求与思路设计要求在交通灯系统中图1，路口 1、2、3、4均需要红、黄、绿、左转四盏灯（用 RYGL分别表示），并且每个路口都需要一个倒数的计时器，假设绿灯每次维持的时 间是40 s，黄灯为5 s，左转灯10s，红灯60s，黄灯亮时以一定的频率闪动。交通灯系 统大多是自动控制来指挥交通的,但有时需要由交警手动控制红绿灯，所以要求设 计的该交通信号系统需要具有该功能。图1父通灯系统示意图设计思路为了便于讨论，我们只讨论路口 1用A表示和路口4用B表示。此交通灯 控制系统一共设计有5种工作模式。分别为：方式1 :
3、A向绿灯长亮,B向红灯亮。 方式2 :A向左转灯长亮,B向红灯亮。方式3 :B向绿灯长亮,A向红灯亮。方式4 :B 向左转灯长亮,A向红灯亮。方式5 :自开工作方式，两个方向的灯按照显示的顺序， 交替循环显示。系统设有总复位开关,可在任意时间内对系统进行复位。利用M2M1M0对系统工作的状态进行控制见表1。A路口和B路口均需要 红黄绿加左转四盏灯。所以输出显示可以用8个LED灯代替。又因为最大显示时间 为60s,故用两个数码管即可承当显示一个倒数计时器的任务。表1交通灯控制方式表方式M2手动）自动）Ml （0： A向）iiitiTT4rL_rrun_rrun_r”4Lzla d.迂三-1 a
4、d 7 E-1 Ad ThlS r-1 a d Th 11厂11 g-1 41-ledT-3130-le jrziIII1Illi31-iejriij 32L i s j o r1 iLi!图5 QUARTUSI仿真结果示意图一当M2M1M0处于000时，时间输出为0, LED灯显示为A向绿灯，B向红灯。 当M2M1M0处于001时，时间输出为0, LED灯显示为A向左转，B向红灯。当 M2M1M0处于010时，时间输出为0，LED灯显示为A向红灯，B向绿灯。当M2M1M0处于Oil时，时间输出为0, LED灯显示为A向红灯，B向左转图6。ron田田 H E NS+LlklH led-led7
5、-led6 -l；d5 -lull -丄山3-led2 -lsdfll -l；dO当M2等于1时，控制系统进入自动控制状态，数码管倒计时正常，LED灯 进入循环状态图7。El ujsH N_VEH 5_K3 匡| S_Iclk1 led.-i4dr-le-lLG-le.l5-lid4-1U3-le.l2-le-lLOI1-.4采用的CPLD器件的型号: EP2C8T144C75片内各种资源的使用情况:Flow St=it口三MueltIue 工工 yers i oilEe vlsi ori N：=uti eTijplpvpI Ent i tv BameF =lfti l lynoviceT i
6、 m irig M o d&l eFilet tiiriing r yijui2-cmerit cT j t ：=_ logi c elem erL# sT o t ：=. co rrit i n at i ori：=il t utlc t i o n sIle di c ate d 1 o gi c re gi s t er sT-j t ：alstT j t：=_ pitleT ? t ：=_ vi r tnial p i tleT? t al m:m ory Ti t eEm hb!-id bid Mui tipi9-b i t 邑丄旦“厲口七亏T ? t al FT TmSuccesstul 一 Sutl02 20:26:22 20119. O Build 132 02/25/2009 SJ FiLl yersiorL myli ghlmyli ghtCyclont： IIEF2C8T144C7FiTL=ilTec31 /8,256(1%331 /8,256(1%324 /8,256(1%3
