十字路口交通灯控制器设计.doc

十字路口交通灯控制器设计.doc:..学生姓名: 学号—专业班级: 电了053班实验类型:□验证□综合■设计□创新实验日期:2007-12-5 实验成绩: 实验五十字路口交通灯控制器设计一、;;。二、实验基本原理本实验屮主耍应用了状态机以及减法器的设计原理。在状态连续变化的数字系统设计中,采用状态机的设计思想冇利于捉高设计效率,增加程序的町读性,减少错误的发生几率。同时,状态机的设计方法也是数字系统屮一种最常川的设计方法。一般來说,标准状态机可以分为穆尔(Moore)机和米利(Mealy)机两种。在穆尔机中,其输出仅仅是当前状态值的函数,并R仅在时钟上升沿到来时才发生变化。米利机的输出则是当前状态值、当前输出值和当前输入值的函数。三、 实验内容设计并调试好一个由一条主干道和一条乡间公路的汇合点形成的十字交叉路口的交通灯控制器,具体要求如下:(主红)、MY(主黄)、MG(主绿)、CR(乡红)、CY(乡黄)、CG(乡绿)六盏交通灯需要控制;,由红转绿没有间隔时间;、MRCG、MYCR、MGCR四个状态;4•乡间公路右侧各埋冇一个传感器,当冇车辆通过乡间公路时,发出请求信号S=l,其余时间s=o;(主T•道通行)状态,一旦S信号有效,经MYCR(黄灯状态)转入MRCG(乡间公路通行)状态,但要保证MGCR的状态不得短于-•分钟;6.—旦S信号无效,系统脱离MRCG状态。随即经MRCY(黄灯状态)进入MGCR状态,即使S信号一直冇效,MRCG状态也不得长于20秒钟。四、 主要仪器设备及耗材PC机-台、Quartus11软件、EDA实验箱一台、下载电缆一根(已接好)导线若干。五、 (1)由实验要求写出设计思路如下:C主、乡道各设有一个绿、黄、红指示灯,两个显示数码管。b)主干道处于常允许通行状态,而乡道有车来才允许通行。当主干道允许通行亮绿灯时,乡道亮红灯。而乡道允许通行亮绿灯吋,主干道亮红灯。c)当主、乡道均冇车时,两者交替允许通行,主十道每次放行60s,支干道每次放行20s,在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中,要亮4s的黄灯作为过渡,并进行减计时显示。整个交通控制器的状态转换图如下图示(仅画出主T道状态转换图,乡道类似):主干道状态转换图s=o立刻转换下一状态(2)打开QuartusII软件,进入编辑环境。(3)充分理解状态转换图,根据状态转换图设计出相应的应用状态机的交通信号控制器程序。打开QiuwtusII软件,进入编辑环境。创建新的文本文件,命名为traffico编写文本如下:libraryieee;useieee<std_logic_1164>all;useieee<;entitytrafficisport(clkJena,s:instd_logic; 一时钟,使能,传感器S输入信号mql,mqh,cql,cqh:bufferstd_logic_vector(3downto0)