EDA交通灯课程设计

1、eda交通灯课程设计 姓名：xxx学号：*专业：*学院：电气与信息工程学院1 系统功能设计要求1. 东西各设有一个绿、黄、红指示灯；一个2位7段数码管（1）南北和东西方向各有一组绿，黄，红灯，各自的持续时间分别为20s，5s，25s；（2）当有特殊情况时，两个方向均为红灯，计时暂停，当特殊情况结束后，控制器恢复原来状态，继续正常工作。（3）用两组数码管，以倒计时方式显示两个方向允许通行或禁止通行的剩余时间。3. 能实现正常的倒计时显示功能。能实现总体清理功能，计数器由初始状态开始计数，对应状态的指示灯亮。2 设计原理2.1 交通灯控制器的状态转换根据论文题目要求，将红绿灯的状态转换列成如下表上

2、表为交通灯控制器的状态转换表2.2设计方案设计方案 倒计时模块显示模块控制模块1、显示模块由两部分组成，一是由七段数码管组成的倒计时显示器，每个方向两个七段数码管；二是由发光二极管代替的交通灯，每个方向3个发光二极管。2、每个方向有一组2位倒计时器模块，用以显示该方向交通灯剩余的点亮时间。3、控制模块是交通灯的核心，主要控制交通灯按工作顺序自动变换，同时控制倒计时模块工作，每当倒计时回零时，控制模块接收到一个计时信号，从而控制交通灯进入下一个工作状态。2.2 led动态显示与频率由于交通灯需要使用2位7段led数码管指示通行剩余时间，故采用led动态扫描方式显示当前时间。 频率设定clk1k对

3、应的频率为1024hz 3 电路符号交通控制器的电路符号如图1.3所示。其中，clk1k为系统时钟信号输入端，sn为禁止通行信号输入通行信号输入端，light0为东西红灯信号输出端，light1为东西黄灯信号输出端，light2为东西绿灯信号输出端，light3为南北红灯信号输出端，light4为南北黄灯信号输出端，light5为南北绿灯信号输出端，led1、led2、led3、led4、为数码管地址选择信号输出端。4 设计方法采用文本编辑法，既采用vhdl语言描述交通控制器，代码如下：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_

4、logic_unsigned.all;entity traffic is port (clk1k,sn:in std_logic; led1, led2, led3, led4 :out std_logic_vector (3 downto 0);-显示管显示时间用light:out std_logic_vector (5 downto 0); -红绿黄灯end traffic;architecture traffic1 of traffic issignal s:std_logic_vector (1 downto 0); -状态signal dxt:std_logic_vector(7 d

5、ownto 0):=x"01"-东西方向时间signal nbx:std_logic_vector(7 downto 0):=x"01" -南北方向时间signal art,agt,ayt,brt,bgt,byt: std_logic_vector(7 downto0);-红绿黄灯信号signal sl: std_logic;signal temp: integer range 0 to 1023; -产生1s计数器时计数 signal clk: std_logic; begin sl<='1' -红绿灯时间设定art<=&q

6、uot;00100101"agt<="00100000"ayt<="00000100"brt<="00100101"bgt<="00100000"byt<="00000100"process(clk1k) - 选频率为1024hzbegin if (clk1k'event and clk1k='1') then if temp=1023 then temp<=0; clk<='1' else temp&l

7、t;=temp+1; clk<='0' end if;end if; end process; -进程结束process(clk,dxt,nbx) -状态转换进程beginif clk'event and clk ='1' then if(dxt ="00000001")or (nbx = "00000001") then s<=s+1; else s<=s;end if; -状态转换结束end if;end process;process (clk,sn,s) -倒计时模块begin if sn

8、 = '1' then dxt<=dxt; nbx<=nbx;elseif clk'event and clk='1' then if (dxt="0000000") or (nbx="00000000") then case s is when "00"=>dxt<=art; nbx<=bgt; -南北红灯、东西绿灯 when "01"=> nbx<=byt; -南北红灯、东西黄灯 when "10"=>d

9、xt<=agt; nbx<=brt; -南北绿灯、东西红灯 when "11"=>dxt<=ayt; -南北黄灯、东西红灯when others=>null; end case;end if;if dxt/="00000000" then if dxt(3 downto 0)= "0000" then dxt(3 downto 0)<="1001" dxt(7 downto 4)<=dxt(7 downto 4)-1;else dxt(3 downto 0)<=dxt

10、(3 downto 0)-1; dxt(7 downto 4)<=dxt(7 downto 4);end if;end if;if nbx/="00000000" then if nbx(3 downto 0)="0000" then nbx(3 downto 0)<="1001" nbx(7 downto 4)<=nbx(7 downto 4)-1;else nbx(3 downto 0)<=nbx(3 downto 0)-1; nbx(7 downto 4)<=nbx(7 downto 4);end

11、if;end if;end if;end if;end process; -倒计时模块结束process(sl,dxt,nbx,s,sn) -显示模块begin case sl is when '1'=>led1<=nbx(3 downto 0); led2<=nbx(7 downto 4); led3<=dxt(3 downto 0); led4<=dxt(7 downto 4);when others=>null;end case;if sn ='1' then light<="001001"el

12、se case s is when "00"=>light<="010001" when "01"=> light <="100001" when "10"=> light <="001010" when "11"=> light <="001100"when others=>null;end case;end if;end process;end traffic1;5 软件仿真时序

13、仿真图6 结论 数码管动态显示，需要通过位选、段选控制。通过查询手册，将2位位选信号接到试验箱数码管位选端，将7位段选信号连接到试验箱数码管的段选控制端。当送人合适的控制信号后，数码管即可正常工作。通过下载仿真后，能得到预期的实验结果。通过拨动（开关控制）为高电平，能实现交通灯紧急状态（红灯全亮）。若sn为低电平，数码管和主南北的红绿灯能有序亮灭。7收获及感想短短一个星期的eda课程设计很块就结束了，虽然在之前的学习过程中还存在着没有弄懂的问题，但是通过这次设计，进一步加深了对eda的了解，让我对它有了更加浓厚的兴趣。在拿到题目后，首先进行了单元模块的设计，将每一个单元模块设计完成后再经行仿真，在波形仿真的过程中，同样遇到了困难，有的时候，由于end time的时间修改的太大，会出现仿真时间过长的问题，这个时候应该要把end time的时间相应的改小，或是修