EDA(课程设计)交通灯课程设计报告(EDA).doc

目录
第一章设计任务和要求·········································
设计任务与要求··················································
1. 2 设计分析························································
第二章电路工作原理及方案设计
第三章单元电路设计与仿真·································
软件原理图······················································
各模块的原理及其程序············································
计数模块的设计及仿真图········································
控制模块的设计及仿真图········································
分位模块的设计及仿真图········································
分频模块的设计及仿真图········································
译码模块的设计及仿真图········································
第四章心得总结···········································
第一章设计任务与要求
设计任务与要求
在十字路口的两个方向上各设一组红、绿、黄灯,显示顺序为其中一个方向为绿灯、黄灯、红灯。另一个方向为红灯、绿灯、黄灯。
设置一组数码管,以倒计时的方式显示可以通过的或者禁止通行的时间,其中绿灯、黄灯、红灯的持续时间分别为20S,5S,25S
当各条路上任意一条路上出现故障时,各方向都是红灯亮,倒计时停止,且显示数字在闪烁。当特殊情况结束后,控制器恢复正常。
设计分析
1,主控制模块:
(1)当没有故障出现时,灯的运行方法如下所示:
状态
A路(主干道)
B路(支干道)
红
黄
绿
红
黄
绿
S1
√
√
S2
√
√
S3
√
√
S4
√
√
其中,s1,s2,s3,s4分别是四种状态下的表现,程序我们用了状态机的方法,罗列了4种状态,利用case语句把4种状态分别表现出来;部分程序如下:
case state is
when s1=> --“=>”等效于then
reda<='1'; --a路红灯灭
yellowa<='1'; --a路黄灯灭
greena<='0'; --a路绿灯亮
redb<='0'; --b路红灯亮
yellowb<='1'; --b路黄等灭
greenb<='1'; --b路黄等灭
numa<=count;
numb<=count+5;
可见,一路灯走完一个周期T=50s(红25+黄5+绿20).
第二章电路工作原理及方案设计
总体框图:
发光二极管
控制器
分频电路
分位电路
计数器
七段数码管
译码电路
倒计时数字显示
Resetd
Clkd
计数值
Con1d
Cond

在VHDL设计描述中,采用自顶向下的设计思路,该思路,首先要描述顶层的接口,上面的描述已经规定了交通灯控制的输入输出信号:输入信号:复位开关信号reset;外部时钟信号clk。LED七段显示数码管的输出信号count1(6 downto 0),count2(6 downto 0),count3(6 downto 0),count4(6 downto 0);在自顶向下的VHDL设计描述中,通常把整个设计的系统划分为几个模块,然后采用结构描述方式对整个系统进行描述。根据实验设计的结构功能,来确定使用哪些模块以及这些模块之间的关系。通过上面的分析,不难得知可以把交通灯控制系统划分为4个模块:时钟分频模块,计数模块,控制模块,分位译码模块。
控制器电路: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码管的分位译码电路。当检测到手动控制信号(Con=’1’)时,执行手动控制;
计数器电路:这里需要的计数器的计数范围为0~89。计到89后,下一个时钟沿升为1时,开始下一轮计数,此外当系统复位信号(Reset=’1’)使计数器异步清‘0’。手动信号(Con=’1’)使系统清‘0’。
分位译码电路:因