交通灯控制器VHDL设计

交通信号控制器VHDL设计

2014.12.72设计构思1.设计一个南北方向为主干道，东西方向为支干道；2.选择一个标准时钟发生电路，为电路提供一个标准1HZ信号；3.（1）交通灯从绿变红时，有5秒黄灯亮的间隔时间；

（2）交通灯红变绿是直接进行的，没有间隔时间；

（3）主干道上的绿灯时间为50秒，支干道的绿灯时间为30秒；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3具体要求4设计一个交通信号控制器。原理框图如下5设计过程选择我们所要制作的课程设计题目；用QuartusⅡ9.0写出交通信号控制器的VHDL源程序代码；将程序代码编译完成后对其波形进行仿真；分析并验证功能仿真6

系统功能用VHDL编写程序实现交通信号控制器以下功能：（1）交通灯从绿变红时，有5秒黄灯亮的间隔时间；（2）交通灯红变绿是直接进行的，没有间隔时间；（3）主干道上的绿灯时间为50秒，支干道的绿灯时间为30秒

用VHDL编写程序实现交通信号控制器的端口控制信号。其中，clk为标准的1HZ的时钟信号；R为复位信号；SPC为紧急情况信号，负责紧急情况的处理，当紧急情况发生时，南北主干道和东西支干道均显示红灯。该程序定义了4个状态S0,S1,S2,S3。当状态为S0时，南北方向亮绿灯，东西方向亮红灯,50s；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。7程序说明8VHDL设计代码LIBRARY

IEEE;

USE

IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

USE

IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;

USE

IEEE.STD_LOGIC_ARITH;

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

9P1:

PROCESS

(CLK,STATE)

BEGIN

IF

R='1'THEN

STATE<=S0;T1<=50;T2<=55;

--复位

ELSIF

SPC='1'

THEN

LIGHT<="010010";

--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<="100010";

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

Q1<=T1;Q2<=T2;

IF

T1=0

THEN

10

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<="001010";

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<="010100";

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

Q1<=T1;Q2<=T2;

IF

T2=0

THEN

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

11

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<="010001";

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

Q1<=T1;Q2<=T2;

IF

T1=0

THEN

STATE<=S0;T1<=50;T2<=55;

END

IF;

WHEN

OTHERS=>STATE<=S0;T1<=50;T2<=55;--主干道

END

CASE;

END

IF;

END

PROCESS;

END

behav;

1213

仿真波形14总结通过这次实训，我们在程序的功能，源程序修改以及最后的硬件调试波形仿真中取得了更深一步的成就，通过理论