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1、$xxxxxxxxXXX280*w#44步瑟不44M TOHA 器fmt像圣:0 w41MB vaa设计要求乐曲硬件演奏电路的VHDL设计要求：1、设计一个交通信号灯控制器，由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口， 在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行， 黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。2、红、绿、黄发光二极管作信号灯，。3、主干道处于常允许通行的状态，支干道有车来时才允许通行。主干道亮绿 灯时，支干道亮红灯；支干道亮绿灯时，主干道亮红灯。4、主、支干道均有车时，两者交替允许通行，主干道每次放行45秒，支干 道每次放行25秒，设立45秒、25秒计时、显
2、示电路。5、在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中，要亮5秒黄灯作为过渡，使行驶 中的车辆有时间停到禁行线外，设立5秒计时、显示电路。：教学提示:1、选择1HZ时钟脉冲作为系统时钟。2、45秒、 25秒、 5秒定时信号可用顺计时，也可用倒计时，计时起始信号由 主控电路给出，每当计满所需时间，即向主控电路输出“时间到”信号，并使 计数器清零，由主控电路启、闭三色信号灯或启动另一计时电路。显示结果：设计一个十字路口的交通灯控制器，能显示十字路口东西、南 北两个方向的红、黄、绿灯的指示状态。用两组红、黄、绿三种颜色的灯分别 作为东西、南北两个方向的红、黄、绿灯，变化规律为：东西绿灯亮，南北红 灯亮一东西
3、黄灯亮，南北红灯亮一东西红灯亮、南北绿灯亮一东西红灯亮，南 北黄灯亮一东西绿灯亮，南北红灯亮.，这样依次循环。 南北方向是主干道车道，东西方向是支干道车道，要求两条交叉道路上的车辆 交替运行，主干道每次通行时间都设为45秒，支干道每次通行时间都设为25 秒，时间可设置修改。在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮5秒钟，才能变换运行车道。要求交通 灯控制器有复位功能，在复位信号使能的情况下能够实现交通灯的自动复位， 并且要求所有交通灯的状态变化，包括复位信号引起的均发生时钟脉冲的上升 沿处。设计方案：可选原理图输入法或VHDL语言，也可以两种方式结合使用。设计报告、设计题目：交通灯控制器 VHDL 设计
4、二、设计目标：1、 设计一个交通信号灯控制器，由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口，在每个入口处设 置红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间 停在禁行线外。2、红、绿、黄发光二极管作信号灯，。3、主干道处于常允许通行的状态，支干道有车来时才允许通行。主干道亮绿灯时，支干道亮红 灯；支干道亮绿灯时，主干道亮红灯。4、主、支干道均有车时，两者交替允许通行，主干道每次放行 45 秒，支干道每次放行 25 秒， 设立 45 秒、25 秒计时、显示电路。5、在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中，要亮 5 秒黄灯作为过渡，使行驶中的车辆有时间停 到禁行线外，设立
5、 5 秒计时、显示电路。三、设计原理： 设计框图如下页图所示，该交通信号灯控制器由主控电路和计时电路两大部分组成。$主控电路是一个单进程Moore型有限状态机，通过接收定时器发送的“时间到”信号以及根 据s （用来指示支干道是否有车来，1表示支干道没有车来，0支干道有车来）的值进行 状态的切换，实现对十字路口东西、南北两个方向的红、黄、绿灯状态的控制。具体控制过程为： 当s= 1时，支干道没有车来，主干道处于常允许通行的状态，此时主干道亮绿灯，支干道亮 红灯；当s二0时，支干道有车来，即主、支干道均有车，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，且在每次由绿灯亮到
6、红灯亮的转换过程中，要亮 5 秒黄灯作为 过渡。变化规律为：东西绿灯亮，南北红灯亮f东西黄灯亮，南北红灯亮f东西红灯亮、南北绿 灯亮f东西红灯亮，南北黄灯亮f东西绿灯亮，南北红灯亮，这样依次循环。由于主、支干道有 45秒和25秒得放行时间，以及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，所以设计45秒、25秒和5秒计时电路，均采用倒计时。考虑到显示的方 便，每个计时电路又由计数器和码型转换电路组成。码型转换电路是把对应的二进制码直接转换 成数码管显示时的码字，采用数码管的静态显示，这样可简化模块设计。设计原【 理图四、设计内容：1、计时电路由于 45 秒、25 秒和5 秒计时电
7、路设计原理一致，仅介绍 45秒计时电路。45 秒计时电路内部结构图上图为45秒计时电路内部结构图，很显然是由45进制计数器和码型转换电路组成。选择1HZ 时钟脉冲作为系统时钟，可实现45s计时。计数输出经码型转换电路后分成十位和个位，送至数 码管显示。2、主控电路主控电路是一个单进程Moore型有限状态机，其状态转换图如下：每种状态说明如下表：原状 态目的 状态转换条件状态输出S0s0s= 1ledsn=100001;c45=1;c25=0;c545=0;c525=0;s1s= 1且s45二1s1s1s545二0ledsn=010001;c45=0;c25=0;c545=1;c525=0;s2
8、s545二1s2s2s25二0ledsn=001100;c45=0;c25=1;c545=0;c525=0;s3s25二1s3s3s525二0ledsn=001010;c45=0;c25=0;c545=0;c525D匚LE3H5Tnd-E总*30 ldrrefjd田1 K-tHSfhjifJB0 CL_t!5EiI 5. yd吠EjzlH cL.EPnlh衿50L3 7_3rnth19 1 ns：InteruatJ P5.绰 P三 Z. 5 IJ! 3.8 T155 Jj! tie6 nsLE L nxnnniuiniuiimSKDEolC ziotioczzzzOMIOZIQ?)i:-t；
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11、中总结出，先画出状态转换图对状态机的设计有着巨大的帮助作用。 仿真后发现设计方案可行，满足设计目标。通过这次设计实验，使我加深对状态机的理解和应用， 熟悉EDA设计软件Quartusll,加强独立完成电子设计的能力。七、附录1、码型转换library ieee；uset2bcd isport( bins:in std_logic_vector(5 downto 0)；H,L：out std_logic_vector(6 downto 0)；end；architecture behav of t2bcd isbegin process(bins)begincase bins iswhen 000000=H=0111111;LH=0111111;LH=0111111;LH=0111111;LH=0111111;LH=0111111;LH=0111111;LH=0111111;LH=0111111;LH=0111111;LH=0000110;LH=0000110;LH=0000110;LH=0000110;LH=0000110;LH=0000110;L=1101101;
