版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
-9--1-EDA实验报告交通灯设计姓名:张惠洋班级:020915学号:02091463
EDA实验报告—交通灯的控制一实验要求:分两个方向(1、2),每个方向各有红(R)、绿(G)、黄(Y)三个交通灯。有自动、手动两种控制方式。在自动方式下,控制器的状态转移表为:状态 亮灯 停留时间S0 R1,G2 2秒S1 R1,Y2 1秒S2 G1,R2 2秒S3 Y1,R2 1秒在手动方式下,按下按钮K0~K3时直接进入对应序号的状态,随后即转入自动方式。交通灯、按钮分别利用实验板上的发光二极管、按钮。二实验器材: PC机一台、FPGA教学实验板一块三实验原理与内容:1原理 (1)本题中交通灯的状态可用有限状态机模型描述。根据输出与输入之间的关系,有限状态机可以分为两种类型:Moore和Mealy型。这两种状态机的区别在于:Mealy型状态机的输出由状态机的输入和状态机的状态共同决定;Moore型状态机的输出仅与状态机的状态有关,而与状态机的输入无关。本题中的输出由六个发光二级光显示,其状态仅与当前状态机的状态有关,故该题为Moore模型的状态机。下图为状态机的状态表:状态表当前状态下一状态输出K0=0K1=0K2=0K3=0时间未到时间到S0S0S1S2S3S0S1011101S1S0S1S2S3S1S2011110S2S0S1S2S3S2S3101011S3S0S1S2S3S3S0110011状态转移图:S0/011101S2/101011S3/110011S1/011110K3=0/时间未到 K3=0/时间未到S0/011101S2/101011S3/110011S1/011110 K0=0K1=0/时间到 K0=0 K3=0 K0=0/时间到 K2=0/时间到 K3=0 K1=0K3=0/时间未到 k1=0 k2=0/时间未到 K2=0K3=0/时间到K2=0(2)本题中所用到的FPGA芯片为CYCLONEEP1C6Q240C8,时钟为4M。故用到一个4M的时钟分频器。2.程序设计组件一:实体jiaotongdeng的程序libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entityjiaotongdengisport( clk:instd_logic; k0 :instd_logic; k1 :instd_logic; k2 :instd_logic; k3 :instd_logic; r1,g1,y1,r2,g2,y2 :outstd_logic );endjiaotongdeng;architecturebehaviorofjiaotongdengis typestate_typeis(s0,s1,s2,s3);——用枚举类型进行状态定义 signalcurrent_state,next_state:state_type;——状态信号的定义 signalcounter:std_logic_vector(6downto0);begin synch:process——同步单元 begin waituntilclk'eventandclk='1'; counter<=counter; ifcounter<5then counter<=counter+1; else counter<=(others=>'0'); endif; endprocess; process begin waituntilclk'eventandclk='1'; current_state<=next_state; endprocess; state_trans:process(current_state,k0,k1,k2,k3) ——描述每种状态下电路表现 begin casecurrent_stateis whens0=> ifk0='0'then next_state<=s0; else ifk1='0'then next_state<=s1; else ifk2='0'then next_state<=s2; else ifk3='0'then next_state<=s3; else ifcounter<1then next_state<=s0; else next_state<=s1; endif; endif; endif; endif; endif; whens1=> ifk0='0'then next_state<=s0; else ifk1='0'then next_state<=s1; else ifk2='0'then next_state<=s2; else ifk3='0'then next_state<=s3; else ifcounter<2then next_state<=s1; else next_state<=s2; endif; endif; endif; endif; endif; whens2=> ifk0='0'then next_state<=s0; else ifk1='0'then next_state<=s1; else ifk2='0'then next_state<=s2; else ifk3='0'then next_state<=s3; else ifcounter<4then next_state<=s2; else next_state<=s3; endif; endif; endif; endif; endif; whens3=> ifk0='0'then next_state<=s0; else ifk1='0'then next_state<=s1; else ifk2='0'then next_state<=s2; else ifk3='0'then next_state<=s3; else ifcounter<5then next_state<=s3; else next_state<=s0; endif; endif; endif; endif; endif; endcase; endprocess;ouput:process(current_state) begin——显示程序 casecurrent_stateis whens0=> r1<='0'; g1<='1'; y1<='1'; r2<='1'; g2<='0'; y2<='1'; whens1=> r1<='0'; g1<='1'; y1<='1'; r2<='1'; g2<='1'; y2<='0'; whens2=> r1<='1'; g1<='0'; y1<='1'; r2<='0'; g2<='1'; y2<='1'; whens3=> r1<='1'; g1<='1'; y1<='0'; r2<='0'; g2<='1'; y2<='1'; endcase; endprocess; endbehavior;组件二:分频器实体devide的程序libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entitydevideisport(clk:instd_logic;clk_out:outstd_logic);enddevide;architecturearc_devideofdevideissignalcount:std_logic_vector(21downto0);begin process begin waituntilclk'eventandclk='1'; if(count<3999999)then count<=count+1; clk_out<='0'; else count<=(others=>'0'); clk_out<='1'; endif; endprocess; endarchitecturearc_devide;3.实验连接图如上图所示,该交通灯控制系统由两个实体组成。实体clk为4M的时钟分频器,clk是输入口,接的是FPGA产生的时钟信号,clk_out是输出口,输出分频后的时钟脉冲。主实体jiaotongdeng则实现状态机的状态转换逻辑控制。其k0~k3口是输入口,为手动方式的控制按钮,r1,r2,g1,g2,y1,y2为六个输出,控制六个发光二极管的亮灭。六个发光二级管的亮灭代表六个状态机的状态,从而实现交通灯控制的功能。4.时序波形分析(k0,k1,k2,k3=0)上图为4个状态进行转换的时序波形。可见(r1,g1,y1,r2,g2,y2)的状态转换符合011101》011110》101011》110011》011101》……的顺序循环。(k0=0)上图为k0=0时的输出状态s0,输出恒为011101。即亮灯为R1,G2。保持时间2S。
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 完整版人教版PEP小学英语三年级下册Unit教案(2025-2026学年)
- 建立临床药师制推进临床药学服务教案
- 腰椎检查评估教案
- 湖南省宁乡县实验中学高一政治《第四课权力的行使需要监督》六新人教版必修教案
- 高中物理第二章交变电流变压器教案粤教版选修
- 新高考一轮复习种群其动态教案(2025-2026学年)
- 乙脑培训教案
- 个体化疫苗在孕产妇中的应用:精准安全评估
- 小班故事小铃铛教案
- 抗真菌药和抗病毒药教案
- GB/T 4447-2025船舶与海洋技术海船起锚机和起锚绞盘
- 解直角三角形的实际应用(8种题型)-2025年中考数学一轮复习(原卷版)
- 自然辩证法-2018版课后思考题答案
- 先天性食管闭锁的护理
- 人教版七年级地理上册知识点总结-七年级地理上册知识点总结归纳
- 项目人员管理方案
- 《基于Java学生管理系统的设计与实现》9500字(论文)
- 第二类精神药品质量管理制度
- DLT5196-2016 火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统设计规程
- 口袋公园设计方案
- 户口本西语翻译模板
评论
0/150
提交评论