交通灯VHDL课程设计报告

《电子设计自动化（EDA）技术》课程实训报告

题目: 交通信号控制器VHDL设

计

** 姓名：

院技术学应院系：用

业：电子信息工程（仪器仪表）专学号： ************ 坤指导教师：徐正

目录

1 课程设计题目、内容与要求…………………………………4页

设计题目…………………………………………………4页

设计内容…………………………………………………4页

具体要求…………………………………………………4页

2 系统设计………………………………………………………5页设计思路…………………………………………………5页

系统原理…………………………………………………5页

3 系统实现………………………………………………………5页 VHDL源程序的具体程序和说明………………………5页

交通信号控制器程序中使用到得信号及其对应的管脚…7页

4 系统仿真………………………………………………………7页

5 硬件验证（操作）说明………………………………………7页

页8…………………………………………………………总结6 7 参考书目……………………………………………………8页

交通灯控制器

周晓

重庆三峡学院应用技术学院电子信息工程（仪器仪表）2008级重庆万州 404000

摘要基于VHDL的交通灯控制器设计，芯片采用ALTERA公司的ACEX1K 系列的

EP1K10TC100-3，使用硬件描述语言 VHDL进行描述，对交通灯进行模块化，在VHDL编程环境Quartus II下编译通过。此报告对该设计的思想原理，详细程序和引脚配置以及波形仿真进行了详细的阐述。

关键词： VHDL 模块化交通灯设计

1 课程设计题目、内容与要求

设计题目

交通信号控制器VHDL设计

设计内容

交通信号控制器的VHDL源程序；

交通信号控制器的仿真波形；

交通信号控制器的硬件测试结果。

具体要求

设计一个交通信号控制器。

交通信号控制器原理框图如下图所示。．

模拟场景图：

2 系统设计设计思路源程序代码→对程序进行全程编译→查资料写出交通信号控制器的VHDL选择课程设计题目→时序仿真→引脚设置和下载→硬件测试系统原理

编写程序实现交通信号控制器以下功能：用VHDL秒黄灯亮的间隔时间；）交通灯从绿变红时，有51（）交通灯红变绿是直接进行的，没有间隔时间；（230秒3）主干道上的绿灯时间为50秒，支干道的绿灯时间为（

的时钟信号；1HZ clk为标准的编写程序实现交通信号控制器的端口控制信号。其中，用VHDL为紧急情况信号，负责紧急情况的处理，当紧急情况发生时，南北主干道和东西为复位信号；SPCR 支干道均显示红灯。；,50s时，南北方向亮绿灯，东西方向亮红灯S0。当状态为S0,S1,S2,S3个状态4该程序定义了．

当为状态为S1时，南北方向亮黄灯，东西方向亮红，5s ；当状态为S2时，南北方向亮红灯，东西方向绿灯，30s；当状态为S3时，南北方向亮红灯，东西方向黄灯，5s；程序还设计了一个紧急信号情况，当遭遇紧急情况时，主干道和支干道都亮红灯。

3 系统实现

交通灯控制器 VHDL源程序的具体程序和说明

LIBRARY IEEE;

USE ;

ENTITY TRAFFIC2 IS

PORT (CLK,R,SPC: IN STD_LOGIC; --时钟、复位、特殊情况 LIGHT: OUT STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);

--light:G1,R1,Y1,G2,R2,Y2;

Q1,Q2 : OUT INTEGER RANGE 0 TO 55);

END TRAFFIC2 ;

ARCHITECTURE behav OF TRAFFIC2 IS

TYPE STATES IS (S0,S1,S2,S3); --定义枚举

SIGNAL STATE : STATES ;

SIGNAL T1,T2: INTEGER RANGE 0 TO 55;

BEGIN

P1: PROCESS (CLK,STATE)

BEGIN

IF R='1'THEN STATE<=S0;T1<=50;T2<=55; --复位

ELSIF SPC='1' THEN LIGHT<=010; --特殊情况亮红灯

ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN

CASE STATE IS

--states为s0时，南北方向亮绿灯，东西方向亮红灯,50s

WHEN S0=> LIGHT<=@010;

T1<=T1-1;T2<=T2-1;

Q1<=T1;Q2<=T2;

IF T1=0 THEN

STATE<=S1;T1<=5;T2<=5;

END IF;

--states为s1时，南北方向亮黄灯，东西方向亮红，5s

WHEN S1=> LIGHT<=010;

T1<=T1-1;T2<=T2-1;

Q1<=T1;Q2<=T2;

IF T1=0 THEN

STATE<=S2;T1<=35;T2<=30;

END IF;

--states为s2时，南北方向亮红灯，东西方向绿灯，30s

WHEN S2=> LIGHT<=100;

T1<=T1-1;T2<=T2-1;

Q1<=T1;Q2<=T2;

IF T2=0 THEN

STATE<=S3;T1<=5;T2<=5;

END IF;

--states为s3时，南北方向亮红灯，东西方向黄灯，5s

WHEN S3=> LIGHT<=001;

T1<=T1-1;T2<=T2-1;

Q1<=T1;Q2<=T2;