1、電子設計ED物技術課程實訓出題目：交通信號控制器VHDL設計姓名院系專業學號指導教師:*應用技術學院電子信息工程（儀器儀表）*完成時間：2010年6月29日設計題目交通信號控制器 VHDL設計設計要求1、設計一個南北方向為主干道，東西方向為支干道的；2、選擇一個標準時鐘發生電路，為電路提供一個標準1HZ信號；3、( 1)交通燈從綠變紅時，有5秒黃燈亮的間隔時間；(2)交通燈紅變綠是直接進行的，沒有間隔時間；(3)主干道上的綠燈時間為 50秒，支干道的2燈時間為 30秒；設計過程(包括：設計方案、上機設計與仿真結果、硬件實驗方案及實驗結果、收獲和體 會)選擇我們所要制作的課程設計題目；用Quar

2、tus n寫出交通信號控制器的 VHDL源程序代碼；將程序代碼編譯完成后對其波形進行仿真；設置引腳后將程序下載到EP1K10TC100-3主芯片之中；進行硬件測試，檢查是否還有錯誤，并對錯誤進行研究問題出在哪里，并解決 問題，直到該設計的完成。成績 評定指 導 教 師 評 語課 程 設 計 等 級1課程設計題目、內容與要求設計題目4頁設計內容4頁具體要求 4頁2系統設計5頁設計思路5頁系統原理 5頁3系統實現5頁VHDL源程序的具體程序和說明5頁交通信號控制器程序中使用到得信號及其對應的管腳一 7頁4系統仿真7頁5硬件驗證（操作）說明7頁6 總結 8頁7 參考書目 8頁交通燈控制器周曉重慶三峽

3、學院應用技術學院電子信息工程（儀器儀表）2008級重慶萬州 404000摘 要 基于VHDL的交通燈控制器設計， 芯片采用ALTERA公司的ACEX1K系列的EP1K10TC100-3,使用硬件描述語言VHDL進行描述，對交通燈進行模塊化，在VHDL編程環境Quartus II下編譯通過。此報告對該設計的思想原理，詳細程序和引腳配置以及波形仿真進行了詳細的闡述。關鍵詞：VHDL模塊化交通燈設計1課程設計題目、內容與要求設計題目交通信號控制器VHDL設計設計內容交通信號控制器的VHDL源程序；交通信號控制器的仿真波形；交通信號控制器的硬件測試結果。具體要求設計一個交通信號控制器。交通信號控制器原

4、理框圖如下圖所示。選餅翻跳計數器模擬場景圖:2系統設計設計思路選擇課程設計題目一查資料寫出交通信號控制器的VHDL程序代碼一對程序進行全程編譯一時序仿 真一引腳設置和下載一硬件測試系統原理用VHDL編寫程序實現交通信號控制器以下功能：(1)交通燈從綠變紅時，有5秒黃燈亮的間隔時間；(2)交通燈紅變綠是直接進行的，沒有間隔時間；(3)主干道上的綠燈時間為50秒，支干道的綠燈時間為30秒用VHDL編寫程序實現交通信號控制器的端口控制信號。其中，clk為標準的1HZ的時鐘信號；R為復位信號；SPC緊急情況信號，負責緊急情況的處理，當緊急情況發生時，南北主干道和東西支干 道均顯示紅燈。該程序定義了 4

5、個狀態S0,S1,S2,S3當狀態為S0時，南北方向亮綠燈，東西方向亮紅燈，50s；當為 狀態為S1時，南北方向亮黃燈，東西方向亮紅，5s ;當狀態為S2時，南北方向亮紅燈，東西方向 綠火T, 30s；當狀態為S3時，南北方向亮紅燈，東西方向黃燈，5s；程序還設計了一個緊急信號情況， 當遭遇緊急情況時，主干道和支干道都亮紅燈。3系統實現交通燈控制器 VHDL源程序的具體程序和說明狀揄南北方向(主干i!) , |東西方向(次干道) p *虹也黃臻黃口 ”1 (S10) HI-30了Op0#0+3 +Z (stl)-gg1戶g*3 (st2) 中14O1中。產Op H4 (st3)中。口1+3Op

6、ggIp LIBRARY IEEE;USE ;ENTITY TRAFFIC2 ISPORT (CLK,R,SPC: IN STD_LOGIC;-時鐘、復位、特殊情況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 ISTYPE STATES IS (S0,S1,S2,S3);-定義枚舉SIGNAL STATE : STATES ;SIGNAL T1,T2:

7、 INTEGER RANGE 0 TO 55;BEGINP1: PROCESS(CLK,STATE)BEGINIF R=1THEN STATE=S0;T1=50;T2=55;-復位ELSIF SPC=1 THEN LIGHT LIGHT=100010”;T1=T1-1;T2=T2-1;Q1=T1;Q2=T2;IF T1=0 THENSTATE=S1;T1=5;T2 LIGHT=001010”;T1=T1-1;T2=T2-1;Q1=T1;Q2=T2;IF T1=0 THENSTATE=S2;T1=35;T2 LIGHT=010100”;T1=T1-1;T2=T2-1;Q1=T1;Q2=T2;IF

8、 T2=0 THENSTATE=S3;T1=5;T2 LIGHT=010001”;T1=T1-1;T2=T2-1;Q1=T1;Q2=T2;IF T1=0 THENSTATE=S0;T1=50;T2STATE=S0;T1=50;T2-5PChJN_7Row I/OYesq4LIGHTOFiN_eRow 1/0RDYnESVYes餐PlfJ_9Row 1/0Yes6-LUGHT2F1TJJCRow I/OTJrr_DOfEYes7D LIGHTP1TJ_13Row 1/0Ves8UtyiT4Pird_14R 叫 1/0Yes9LIGHT 后FITJ 15RwWYes10FITJ 16Row I/O

9、Yes11FIN J 9Row r/o12Q17Fl NN口P.caw T/CfYnQq咽P1NJ21Row I/?v14-Ql4P1NJ?2Yes15閭P1IN_23Re 170v16-L20P1FJ_26Column 1/0Yes17-Q2PIN J17Cotumn 1/DYes18平pitj_5Colunnr /Yes司HN.29Coiumn I/OLOCKYes205加PIM JOCoiunrn I/OYes21UQ洞PINJ1Column I/OYes224系統仿真5硬件驗證（操作）說明根據之前寫定的引腳來進行連線，其中 clk連接1Hz的脈沖，R連可控制電平的高低電平信號，實現 復

10、位功能。SPC接高低電平信號，實現緊急情況功能。G1接南北道的綠燈，R1接南北道的紅燈，Y1街南北道的黃燈。G2接東西道的綠燈，R2接東西道的紅燈，Y2街東西道的黃燈。經過對源程序的不斷檢 查和對EP1K10TC100-3fc芯片的各個引腳是否能夠提供正常工作進行檢測，最終將結果調試成功。6總結通過這次實訓I,我們在程序的功能，源程序修改以及最后的硬件調試波形仿真中取得了更深一步的 成就，通過理論結合實際進行不斷地修改、討論。填補了我們在這一方面的不足，當最后結果出來 的時候，我們心比蜜甜，通過這次實訓I,我們在實踐中學會了很多在平時的實驗中無法學到得東西。 將使我們在以后的工作中受益匪淺。7 參考書目1、PLD與數字系統設計李輝編著西安電子科技大學出版社，20052數字電子技術基礎（第四版），閻石主編，高教出版社3、候伯亨、顧新VHDL硬件描述語言與數字邏輯電路