EDA交通灯十字路口交通灯控制器设计.doc

EDA技术课程设计
十字路口交通灯控制器设计
学院
电气与信息工程
专业
电子信息工程
班级

课程名称
EDA技术
学号

姓名

指导教师
***
成绩评定·
一、指导教师评语(根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定)。
二、评分
评分项目
设计报告评分
答辩评分
平时表现评分
合计
(100分)
任务完成
情况
(20分)
课程设计
报告质量
(40分)
表达情况
(10分)
回答问题
情况
(10分)
工作态度与纪律
(10分)
独立工作
能力
(10分)
得分
课程设计成绩评定
班级姓名学号
成绩: 分(折合等级)
指导教师签字年月日
、
目录
一、设计题目 1
二、设计任务和要求 1
三、EDA设计 2
、明确系统的功能,并进行逻辑抽象 2
、模块功能说明 3
、波形仿真及分析 3
、代码 3
、各模块rtl电路及功能仿真和时序仿真 4
四、硬件测试 7
五、实验困难问题及解决措施 7
参考文献 9
附录 10
前言
伴随着社会的发展以及人类生活水平的提高, EDA技术在电子信息、通信、自动、控制及计算机应用等领域的重要性日益突出。随着技术市场与人才市场对DEA需求的不断增加,交通的问题日益突出,单单依靠人力来指挥交通已经不可行了,所以设计交通灯来完成这个需求就显的越加迫切了。为了确保十字路口的行人和车辆顺利、畅通地通过,往往采用电子控制的交通信号来进行指挥。以下就是运用数字电子设计出的交通灯:其中红灯亮,表示该条路禁止通行;黄灯亮表示停车;绿灯亮表示允许通行。
一、设计题目
十字路口交通灯控制器设计。
二、设计任务和要求
用EDA技术设计一个十字路口的交通信号灯控制器,控制A、B两条交叉道路上的车辆通行,具体要求如下:
设计一个十字路口交通信号管理控制器。对于每个路口,可实现直行、停止、左转指示,并显示当前状态剩余时间
每个方向有直行红灯、直行绿灯、停行黄灯和左转绿灯共4个LED指示灯组成;
每个方向用两位数码管显示当前状态剩余时间;
系统复位后进入东西直行,南北禁行状态;
直行状态最后3秒内,绿灯闪烁状态;
三、EDA设计
由于本设计实验的功能较多,所以就采用模块化设计。整个程序设计基于8种状态,如下表所示:
交通灯状态转换表
状态S
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S0
A方向
左拐a1
黄灯ay
绿灯ag
黄灯ay
红灯ar
红灯ar
红灯ar
红灯ar
亮灯时间
10s
4s
20s
4s
33
B方向
红灯br
红灯br
红灯br
红灯br
左拐b1
黄灯by
绿灯bg
黄灯by
亮灯时间
38s
10s
4s
15s
4s
注释:系统复位后进入A方向直行绿灯,B方向直行红灯的状态即S3。
A
方
向
B方向
监督
图1 A、B方向示意图
顶层模块
控制模块
分频模块
计数模块
显示模块
译码模块
图2 整体模块示意图
、明确系统的功能,并进行逻辑抽象
如图1本方案可实现在确定时刻,倒计数数字显示能够及时变化,红黄绿灯能准确变化,考虑到实际应用,加入人工监督功能,通过改变频率来控制交通灯亮灭的时间的长短。本设计采用模块化设计,图2为本设计十字路口交通等系统的层次结构框图。
、模块功能说明
(kongzhi):控制系统输入输出之间联系。
(xianshi):显示倒计时时间和工作状。其输出用来驱动4位共阴数码管,并显示倒计时时间(动态扫描)。
(fenpin):本系统动态扫描需要1KHZ的脉冲而系统时钟需要1HZ的脉冲,分频器主要为系统提供所需要的时钟脉冲。该模块将1KHZ的脉冲信号进行分频,产生周期为1hz的方波,作为系统时钟信号的倒计时闪烁信号。
(yima):根据控制信号,驱动交通灯即LED的显示。
(jishu):用来设定A方向和B方向计时器的初值,并为显示模块提供倒计时时间。
,连接各模块设计,使之成为一个有机体。
前5个模块分别进行仿真测试,,实现模块化设计。
、波形仿真及分析
、代码
见附录一。
、各模块rtl电路及功能仿真和时序仿真
各模块分别建立工程文件,并进行功能仿真、时序仿真,前六个模块成功编译,得到正确仿真结果后,建立顶层模块。
模