EDA报告代码完整版

目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、设计任务与要求1二、流程图与示意图2\o"CurrentDocument"三、设计思路及原理图3\o"CurrentDocument"1、原理图3\o"CurrentDocument"2、总体思路3\o"CurrentDocument"3、状态转移图.4\o"CurrentDocument"四、设计实现5\o"CurrentDocument"1、程序5\o"CurrentDocument"2、仿真波形103、引脚分配11\o"CurrentDocument"4、程序下载12\o"CurrentDocument"五、总结12一、设计任务与要求设计一个十字路口交通控制系统，其东西，南北两个方向除了有红、黄、绿灯指示是否允许通行外，还设有时钟，以倒计时方式显示每一路允许通行的时间，绿灯，黄灯，红灯的持续时间分别是40、5和45秒。当东西或南北两路中任一道上出现特殊情况，例如有消防车，警车要去执行任务，此时交通控制系统应可由交警手动控制立即进入特殊运行状态，即两条道上的所有车辆皆停止通行，红灯全亮，时钟停止计时，且其数字在闪烁。当特殊运行状态结束后，管理系统恢复原来的状态，继续正常运行。二、流程图与示意图三、设计思路及原理图1、原理图JiqoTongDengclkPIN_51INPUT

VCCPIN_52INPUTVCCclkred1enred2yellow1yellow2green1green2OUTPUT:red1PIN_119OUTPUT!匕red2PIN_118OUTPUT!:yellow1PIN133OUTPUT[:yellow2PIN132OUTPUT!'green1PIN113OUTPUT'>green2PIN_112inst■5clknumH[3..0]ennumL[3..0]IPIN_137PIN_136PIN_135PIPp^"1OUTPUT!，high1[3..0]OUTPUT|low1[3..0]inst1^_2PIN_144PIN_143PIN_141PIN_139PIN_7PIN_8PIN_9clknumH[3..0]ennumL[3..0]-——PIN_24OUTPUThigh2[3..0]i——I>「OUTPUT|low2[3..0]—inst5PIN_25PIN_28PIN_30PIN_412、总体思路本设计主要有两种模块，一种控制红黄绿灯的变化，数目为1,即JiaoTongDeng。另一种控制各种颜色灯的倒计时计数显示，数目为2个分别m45和m45_2。时钟接入实验箱上所提供的1Hz外部时钟。其中灯的控制模块采用VHDL设计，分为计数、状态转移和输出三个进程。其中5个状态分别为：S4:1红亮1红亮（紧急）S0:1绿亮2红亮（40s）S1:1黄亮2红亮（5s）S2:1红亮2绿亮（40s）S3:1红亮2黄亮（5s）使能位为1时，灯在S0-S3之间转移；使能位为0时，即紧急状态时，状态转为S4,同时程序保存此时的状态，待紧急状态解除后，恢复进入紧急状态时的状态。M45计数器模块负责控制两个倒数计时器的工作，用VHDL实现。原理为每个方向的交通灯计时为三个状态绿（40s）—黄（5s）—红（45s）循环。所以在内部用状态的转移为计数器分别循环置数为39、4、44。实现循环计数39~0、4~0、44~0O本设计中两个M45计数器的区别仅在于一个从绿灯状态开始，一个从红灯状态开始，由于状态为循环，所以其他部分相同。进入紧急状态时，两路都为红灯闪烁，同时计数器在“00〃和〃FF”两个状态闪烁。推出紧急状态后，恢复进入紧急状态时的状态和计数。状态的恢复通过临时储存状态的两个变量tempL和tempH实现。具体实现见代码。3、状态转移图I、设计实现1、程序jiaoTongDeng.vhd用于实现红黄绿灯的控制libraryieee;useieee.std_logic_unsigned.all;useieee.std_logic_1164.all;entityJiaoTongDengisport(clk:instd_logic;en:instd_logic;red1,red2:outstd_logic;yellow1,yellow2:outstd_logic;green1,green2:outstd_logic);endJiaoTongDeng;architectureoneofJiaoTongDengistypestateis(s0,s1,s2,s3,s4);--5个状态signalstate_now:state:=s0;--当前状态，初始化为s0signalcount:integer:=0;--计数变量begin--计数进程counter:process(clk)beginif(clk'eventandclk='1')then时钟上升沿if(en='1')thenif(count<90)then--实现1-90循环模90计数count<=count+1;elsecount<=1;endif;endif;endif;endprocess;--状态转移进程state_trans:process(count)beginif(clk'eventandclk='1')thencasestate_nowis--根据当前状态按顺序进行转换，en为0时进入紧急whens0=>--s0状态下的计时if(en='1')thenif(count>39)thenstate_now<=s1;endif;elsestate_now<=s4;endif;whens1=>--s1状态下的计时if(en='1')thenif(count>44)thenstate_now<=s2;endif;elsestate_now<=s4;endif;whens2=>--s2状态下的计时if(en='1')thenif(count>84)thenstate_now<=s3;endif;elsestate_now<=s4;endif;whens3=>--s3状态下的计时if(en='1')thenif(count>89)thenstate_now<=s0;endif;elsestate_now<=s4;endif;whens4=>--s4状态下的计时if(en='1')thenif(count<39)thenstate_now<=s0;elsif(count<44)thenstate_now<=s1;elsif(count<84)thenstate_now<=s2;elsif(count<89)thenstate_now<=s3;endif;elsestate_now<=s4;endif;endcase;endif;endprocess;--output进程把对应状态的绿红黄灯输出output:process(clk)begincasestate_nowiswhens0=>--s0状态下的灯显示方式red1<='0';green1<='1';yellow1<='0';whens1=>--s1状态下的灯显示方式red1<='0';green1<='0';yellow1<='1'；whens2=>--s2状态下的灯显示方式red1<='1';green1<='0';yellow1<='0';whens3=>--s3状态下的灯显示方式red1<='1';green1<='0';yellow1<='0';whens4=>--s4状态下的灯显示方式red1<='1';green1<='0';yellow1<='0';endcase;endprocess;endone;m45.vhd用于实现单方向的计数器显示控制libraryieee;useieee.std_logic_unsigned.all;useieee.std_logic_1164.all;entitym45isport(clk:instd_logic;en:instd_logic;lightH,lightL:outstd_logic_vector(3downto0));endm45;architectureoneofm45issignaltempL,tempH:std_logic_vector(3downto0);--紧急状态时储存当前状态signalnumberL:std_logic_vector(3downto0):="0000";--计时低位数字signalnumberH:std_logic_vector(3downto0):="0000";--计时高位数字signalflag:std_logic:='0';--是否为紧急状态标志signalstatus:std_logic_vector(1downto0):="00”;--用于记录状态--另一程序m45_2.vhd仅在此处的初始化不一样，为“10”，其他代码相同beginprocess(clk)beginif(clk'eventandclk='1')thenif(en='1')then--判断是否紧急，1为正常状态if(flag='1')then--若flag为1，说明刚刚恢复正常，需要从tempL和tempH恢复flag<='0';if(tempL=0andtempH=0)thenIf(status=”00”)then--00表示绿灯状态numberL<="1001";numberH<="0011";status<="01";elsif(status="01")then--01表示黄灯状态numberL<="0100";numberH<="0000";status<="10";else--表示红灯状态numberL<="0100";numberH<="0100";status<="00";endif;elsif(tempL=0)then--时间递减方式numberL<="1001";numberH<=tempH-1;elsenumberL<=numberL-1;numberH<=tempH;endif;countH<=tempH;elsif(numberL=0andnumberH=0)then--若高地位都变为0,则进行下一个状态的置数if(status="00")then—绿灯，置数39numberL<="1001";numberH<="0011";status<="01";elsif(status="01")then—黄灯，置数4numberL<="0100";numberH<="0000";status<="10";else—红灯，置数44numberL<="0100";numberH<="0100";status<="00";endif;elsif(numberL=0)then--仅低位到0，高位减1，低位置为9numberL<="1001";numberH<=numberH-1;elsenumberL<=numberL-1;endif;elsif(en='0')then--en若为0，则为紧急状态if(flag='0')then--flag为0则刚转入紧急状态，保存进入前状态flag<='1';tempL<=numberL;--把紧急状态前的低位记录tempH<=numberH;--把紧急状态前的高位记录numberL<="0000";--低位赋值0numberH<="0000";--高位赋值0elseif(numberH=0andnumberL=0)then--还原紧急状态前的值numberH<=tempH;numberL<=tempL;else--重新开始循环numberL<="0000";numberH<="0000";endif;endif;endif;endif;endprocess;lightL<=numberL;lightH<=numberH;endone;2、仿真波形正常情况下进入紧急状态与恢复正常状态3、引脚分配EP2C3T144C8即a~aa~aMgm源/w3■&/xgwo■&TopViewEP2C3T144C8WireBondCycloneII11dk3.3-VLmi(defeult)PIN_512en3.3-VLmi(defeult)PIN_523■_/green13.3-VLmi(defeult)PIN_1134■_Zgreen23.3-VLE.(defeult)PIN_1125■_/highl[3]3.3-VLEL(defeult)PIN_1376■_Zhigh1[2]3.S-VLEL(defeult)PIN_1367■_/highl[l]3.3-VLE.(defeult)PIN_1358■_Zhighl[O]3.3-VLE.(defeult)PIN_1349■_Zhigh2[3]3.S-VLET.(defeult)PIN_2410■_/high2[2]3.3-VLmi(defeult)PIN_911■_Zhigh2[l]3.3-VLE.(defeult)PIN_812■_Zhigh2[0]3.S-VLEL(defeult)PIN_713■_Zlowl[2f]3.S-VLEL(defeult)PIN_14414■_/lawl[2]3.3-VLE.(defeult)PIN_14315■_Zlawl[l]3.3-VLEL(defeult)PIN_14116■_Zlowl[0]3WLEL(defeult)PIN_13917■_/Iaw2[?]3.3-VLmi(defeult)PIN_41IS■_ZIaw2[2]3.3-VLE.(defeult)PIN_3019■_ZIow2[l]3.3-VLEL(defeult)PIN_2820■_ZIow2[0]3.3-VLEL(defeult)PIN_2521■_/redl3.3-VLE.(defeult)PIN_11922■_Zred23.3-VLEL(defeult)PIN_11S23■_Zyellowl3.3-VLEL(defeult)PIN_13324■_/yellow23.3-VLmi(defeult)PIN_132JiaoTongDengclkINPUTclkred1enred