数字系统课程设计-交通灯控制器实验报告

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1、 交通灯控制器 数字系统设计报告 姓名： 学号： 一 实验目的 1.基本掌握自顶向下的电子系统设计方法 2.学会使用 PLD 和硬件描述语言设计数字电路,掌握 Quartus II 等开发工具的使用方法 3.培养学生自主学习、正确分析和解决问题的能力 二 设计要求 我所选择的课题是用 Verilog HDL 实现交通灯控制器。该课题 的具体内容及要求如下： 主干道与乡村公路十字交叉路口在现代化的农村星罗棋布，为 确保车辆安全、 迅速地通过， 在交叉路口的每个入口处设置了红、 绿、 黄三色信号灯。红灯禁止通行；绿灯允许通行；黄灯亮则给行驶中的 车辆有时间行驶到禁行线之外。主干道和乡村公路都安装了

2、传感器， 检测车辆通行情况，用于主干道的优先权控制。 （1）当乡村公路无车时，始终保持乡村公路红灯亮，主干道绿 灯亮。 （2） 当乡村公路有车时， 而主干道通车时间已经超过它的最短 通车时间时，禁止主干道通行，让乡村公路通行。主干道最短通车时 间为 25s 。 （3）当乡村公路和主干道都有车时，按主干道通车 25s，乡村 公路通车 16s 交替进行。 （4）不论主干道情况如何，乡村公路通车最长时间为 16s。 （5）在每次由绿灯亮变成红灯亮的转换过程中间，要亮 5s 时 间的黄灯作为过渡。 （6）用开关代替传感器作为检测车辆是否到来的信号。用红、 绿、黄三种颜色的发光二极管作交通灯。 （7）要

3、求显示时间，倒计时。 交通灯控制器框图如下： （C 表示乡村道路是否有车到来，1 表示有，0 表示无；SET 用来控制 系统的开始及停止；RST 是复位信号，高电平有效，当 RST=1 时，恢 复到初始设置；CLK 是外加时钟信号；MR、MY、MG 分别表示主干道的 红灯、黄灯和绿灯；CR、CY、CG 分别表示乡村道路的红灯、黄灯和 绿灯，1 表示亮，0 表示灭） 系统流程图如下： （MGCR:主干道绿灯，乡村道路红灯；MYCR: 主干道黄灯， 乡村道路红灯； MRCG:主干道红灯， 乡村道路绿灯； MRCY: 主干道红灯， 乡村道路黄灯； T0=1 表示主干道最短通车时间到， T1=1 表示

4、 5 秒黄灯时间到，T2=1 表示乡村道路最长通车时间到。 ） 交 通 灯 控 制 器 主 干 道 计 数 器乡 村 公 路 计 数 器 显 示显 示 C C S E TS E T R S TR S T C L KC L K M RM R M YM Y M GM G C RC R C YC Y C GC G 三设计方案 本交通灯控制系统设计利用 Verilog HDL 语言进行设计编程， 利用 Cyclone EP1C6Q240C8 芯片和一些外围器件组成硬件电路,利用 QUARTUS II 软件将编写好的程序进行编译、仿真,并将调试完成的程 序下载到 Cyclone EP1C6Q240C8 芯片上,观测电路板上的红绿信号灯 以及数码管显示,看是否按设计要求正常工作. 四、设计流程 本系统采用自顶向下的设计，设计一个顶层文件和三个底层文 件。各模块关系如下： MGMG CRCR MYMY CRCR MRMR CYCY T1=1 MRMR CGCG T1=1 C=0 C=1 T0=1 C=1 T2=1 设计文件如下： 1. 低层文件 （1）系统工作模块（traffic