FPGA课程设计---基于VHDL的交通灯控制器设计

1、 CPLD/FPGA 开发技术大作业开发技术大作业 题 目： 基于 VHDL 的交通灯控制器设计 院 系： 信息与电气工程学院 班 级： 08 级电子信息工程 学 号： 学生姓名： 指导教师： 成 绩： 2011 年 7 月 基于基于 VHDL 的交通灯控制器设计的交通灯控制器设计 一一 、系统功能与要求系统功能与要求 1 系统功能： 实现十字路口的交通灯显示。 2 系统要求： (1)用两组红、黄、绿三色灯作为两个方向的红、黄、绿灯；? (2)用两组数码管作为东西和南北方向的倒计时显示，显示时间为红灯 45 秒、绿 灯 50 秒、黄灯 5 秒； (3)按照实际红绿灯规则，使红、黄、绿灯与其显示

2、时间。? 二、二、设计思路及实现方法设计思路及实现方法 1 基本思路 要完成本实验，首先必须了解交通路灯的亮灭规律。本实验需要用到实验箱上交 通灯模块中的发光二极管，即红、黄、绿各三个。依人们的交通常规，“红灯停， 绿灯行，黄灯提醒”。其交通灯的亮灭规律为：初始态是两个路口的红灯全亮， 之后东西路口的绿灯亮，南北路口的红灯亮，东西方向通车，延时一段时间后， 东西路口绿灯灭，黄灯开始闪烁。闪烁若干次后，东西路口红灯亮，而同时南北 路口的绿灯亮，南北方向开始通车，延时一段时间后，南北路口的绿灯灭，黄灯 开始闪烁。闪烁若干次后，再切换到东西路口方向，重复上述过程。 2 实现方法 （1）交通灯控制器用

3、一个有限自动机来实现上述功能，它定义了 5 种状态，见 下表： ? 南北灯 东西灯 状态 0 绿 红 状态 1 黄 红 状态 2 红 绿 状态 3 红 黄 状态 4 红 红 其中状态 4 为初始状态，其状态转换图如下： 值 状态 000 0 100 1 010 2 110 3 111 4 在结构体中包含一个进程，此进程带一个显示敏感信号表，其敏感信号包括 TimeL，Times 和 Cars。所谓敏感信号表，如以下语句： Process（cars,timeoutL，timeoutS） 带显示敏感信号表的进程，当敏感信号表中的任何一个信号上发生事件时，此进 程将被激活。 进程说明部分定义的几个变

4、量的意义如下： newstate:下一个状态值。 current_state：当前状态值。 newHL：南北方向灯的状态，三位位长的二进制位串，每一位分别表示绿、黄红 灯的亮灭状态。 如 “100” 表示路灯为红灯，“010” 表示路灯为黄灯 “001” 表示 路灯为绿灯 newFL：东西方向灯的状态，三位位长的二进制位串，每一位分别表示绿、黄红 灯的亮灭状态。 newST：用于启动外部计时器的输出位。 在进程中使用一条 case 语句完成状态的转换关系。 Case current_state is When “000“=newHL：=“100”newFL：=“001” ； if (Cars=“1“)and(timeoutL=“1“) then newstate：=“100“；newST：=“1“； newHL：=“010“；