基于VHDL的交通灯设计EDA课程设计
报告
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2020年4月19日
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EDA课程设计实验报告
交通信号控制器的VHDL的设计
一、设计任务及要求：
设计任务：模拟十字路口交通信号灯的工作过程，利用实验板上的两组红、黄、绿LED作为交通信号灯，设计一个交通信号灯控制器。要求：
（1） 交通灯从绿变红时，有
4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
40秒，支干道的绿灯时间为20秒；
（4） 在任意时间，显示每个状态到该状态结束所需的时间。
支干道
主干道
图1 路口交通管理示意图
A B 2020年4月19日
C D 2
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主干道交通灯 绿（40秒） 黄（4秒） 红（20秒） 红（4秒） 支干道交通灯 红 红 绿 黄 表1 交通信号灯的4种状态
设计要求：
（1） 采用
VHDL语言编写程序，并在QUARTUSII工具平台中进行
仿真，下载到EDA实验箱进行验证。
（2） 编写设计报告，要求包括方案选择、程序清单、调试过程、
测试结果及心得体会。
二 设计原理
1、设计目的：
学习DEA开发软件和QuartusII的使用方法，熟悉可编程逻辑器件的使用。经过制作来了解交通灯控制系统，交通灯控制系统主要是实现城市十字交叉路口红绿灯的控制 2’设计说明
（1）第一模块：clk时钟秒脉冲发生电路
在红绿灯交通信号系统中，大多数情况是经过自动控制的方式指挥交通的。因此为了避免意外事件的发生，电路必须给一个稳定的时钟（clock）才能让系统正常运作。 模块说明： 系统输入信号：
Clk: 由外接信号发生器提供256的时钟信号； 系统输出信号： full：产生每秒一个脉冲的信号；
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（2）第二模块：计数秒数选择电路
计数电路最主要的功能就是记数负责显示倒数的计数值，对下一个模块提供状态转换信号。 模块说明：
系统输入：full: 接收由clk电路的提供的1hz的时钟脉冲信号； 系统输出信号： tm： 产生显示电路状态转换信号 tl：倒计数值 秒数个位变化控制信号 th：倒计数值 秒数十位变化控制信号
（3）第三模块：红绿灯状态转换电路 本电路负责红绿灯的转换。 模块说明：
系统输入信号：full: 接收由clk电路的提供的1hz的时钟脉冲信号；
tm: 接收计数秒数选择电路状态转换信号； 系统输出信号： comb_out: 负责红绿灯的状态显示。
（4）第四模块：时间显示电路
本电路负责红绿灯的计数时间的显示。 模块说明：
系统输入信号：tl：倒计数值 秒数个位变化控制信号； th：倒计数值 秒数十位变化控制信号；
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系统输出信号： led7s1: 负责红绿灯的显示秒数个位。 led7s2： 负责红绿灯的显示秒数十位。
三、设计方案
定时时间到检测
状态发预置数时间显示数据输出 生器计时器
红黄绿灯信号输出红黄绿灯输
1秒时钟脉出 图2 交通信号灯控制器的原理框图
采用VHDL语言输入的方式实现交通信号灯控制器
CLK 秒脉冲计数器 状态寄 信号发（进程时间显示数据输出存器 次态发生器 信号灯输出 信号灯输出
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