基于FPGA的交通信号灯控制器的设计..doc

本科毕业设计
设计题目:基于FPGA的交通信号灯控制器的设计
学生姓名:
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专业:
指导教师:
学院:
2014年5月21日
毕业论文(设计)内容介绍
论文(设计)
题目
基于FPGA的交通信号灯控制器的设计
选题时间

完成时间

论文(设计)
字数
13000
关键词
FPGA;VHDL;交通信号灯控制器
论文(设计)题目的来源、理论和实践意义:
随着社会经济的发展,交通问题越来越引起人们的注意。人、车、路三者之间的协调关系已经越来越引起人们的关注,也成为交通部门需要急切解决的问题。如今红绿灯安装在各个交通要道,对于车流量的有效控制起到了很大的作用。
本设计基于VHDL 硬件描述语言,利用FPGA 器件作为主要芯片。在编程过程中充分利用了计数状态所对应的信息,实现了模拟十字路口交通灯的运行状态控制。仿真分析和实践证明,本系统设计是成功的和符合实际的。同时增加了人机交互方面的一些控制信号,则可以实现用户的手工调整交通灯的运行。
通过本次设计的学****可以将书本上的理论知识和实际有机地结合起来,锻炼自己实际分析问题和解决问题的能力,提高适应实际的能力,为今后的学****和实践打下了良好的基础。
论文(设计)的主要内容及创新点:
本设计主要是采用EDA技术中的VHDL语言和FPGA芯片来实现在软件和硬件方面对交通信号灯控制器的设计。该交通信号灯控制器的设计采用自顶向下的设计方法,对系统进行了结构化的设计,并且进行了层次化的设计,对每个模块都进行了VHDL编程,并且利用Quartus Ⅱ进行仿真,得到相应的仿真结果。利用FPGA做为硬件来设计此交通信号灯控制器,既可以解决定制电路的不足,又可以克服原有可编程器件门电路数有限的缺点。
附:论文(设计)
本人签名: 年月日
目录
中文摘要 1
英文摘要 1
第1章 EDA及VHDL的介绍 2
EDA技术 2
EDA的概念 2
EDA的特点和优势 2
EDA的发展趋势 2
VHDL系统概述 3
VHDL语言的基本概念 3
VHDL语言的特点 3
VHDL语言的结构 4
第2章交通信号灯控制器 5
交通信号灯控制器的发展历程 5
交通信号灯控制器利用的FPGA 5
FPGA的概念 5
FPGA的工作原理 6
FPGA的基本特点 6
基于FPGA交通信号灯控制器的特点 7
第3章交通信号灯控制器的设计 8
8
硬件设计 8
时钟脉冲发生电路 8
计数秒数选择电路 9
倒计时控制电路 9
红绿灯信号控制电路 10
软件编程及仿真 11
11
12
14
16
18
20
第4章总结 24
第5章参考文献 25
基于FPGA的交通信号灯控制器的设计
摘要:传统的交通信号灯控制器的设计一般都是基于单片机、PLC等技术,本设计主要是采用EDA技术中的VHDL语言和FPGA芯片来实现在软件和硬件方面对交通信号灯控制器的设计。该交通信号灯控制器的设计采用自顶向下的设计方法,对系统进行了结构化的设计,并且进行了层次化的设计,对每个模块都进行了VHDL编程,并且利用Quartus Ⅱ进行仿真,得到相应的仿真结果。利用FPGA做为硬件来设计此交通信号灯控制器,既可以解决定制电路的不足,又可以克服原有可编程器件门电路数有限的缺点。
关键词:交通信号灯;EDA;VHDL;Quartus Ⅱ
中图分类号:TP39
Design of traffic signal controller based on FPGA
dvbnh
Abstract:Traditional lights are generally based on single-chip design, PLC technology and so on. This design is based on VHDL language of EDA to program in software and FPGA to program in hardware. This design of traffic signal controller use top-down methodol