EDA设计论文.docx

EDA课程设计报告书
交通灯设计
设计者: 邱春华吕云兰
指导老师: 李敏
学号: 09387105 09387114
专业班级:通信工程0911班
目录
摘要………………………………………………………………………………3
1、设计任务………………………………………………………………………4
2、方案选择与论证………………………………………………………4
3、实现方案原理及说明…………………………………………………………5
4、系统设计详述…………………………………………………………………6
a、分频器的设计……………………………………………………………………6
b、控制器的设计……………………………………………………………………7
c、计数器的设计……………………………………………………………………7
d、分位译码电路的设计……………………………………………………………8
e、数码管驱动的设计——绿灯和红灯驱动………………………………………9
f、数码管驱动的设计--黄灯驱动……………………………………………9
5、程序设计………………………………………………………………………10
分频器的设计…………………………………………………………………10
控制器的设计…………………………………………………………………10
计数器的设计…………………………………………………………………11
分位译码电路的设计…………………………………………………………14
……………………………………………………………15
6、整个系统的构成及仿真图……………………………………………………17
7、心得体会………………………………………………………………………18
8、参考文献………………………………………………………………………18
VHDL语言实现交通灯的设计
作者:邱春华、吕云兰指导老师:李敏
(湖北文理学院理工学院襄阳 230036)
【摘要】:伴随着社会的发展以及人类生活水平的提高,汽车的数量在EDA技术的发展和应用领域的扩大与深入,EDA 技术在电子信息、通信、自动控制及计算机应用等领域的重要性日益突出。随着技术市场与人才市场对DEA 的不断的增加,交通的问题日益突出,单单依靠人力来指挥交通已经不可行了。所以,设计交通灯来完成这个需求就显的越加迫切。
【关键字】:EDA技术、VHDL语言、交通灯
QuartusII 设计软件为用户提供完整的多平台设计环境,它可以轻易满足特定设计的需要。它是单芯片可编程系统(SOPC) 设计的综合性环境,EDA技术作为现代电子设计技术的核心,它依赖强大的计算机,在EDA工具软件平台上,对以硬件描述语言VHDL为系统逻辑描述手段完成的设计文件,自动地完成逻辑编译、逻辑简化、逻辑分割、逻辑综合,以及逻辑优化和仿真测试,直至实现既定的电子线路系统功能。下面详细介绍在QUARTUS II软件环境下开发基于VHDL语言交通灯的设计。
1、设计任务
a、设计内容
设计一个十字路口的交通灯控制系统,用实验平台上的LED 发光二极管显示车辆通过的方向(甲车道和乙车道各一组),用数码管显示该方向的亮灯时间。
b、设计要求:
交通灯按正常状态依次点亮红、黄、绿灯,交警可以根据路口车流量的情况分别设置红、绿、黄灯持续点亮的时间。在红、绿灯点亮时,能够显示其点亮持续的时间。
2、方案选择与论证
本次实验设计交通灯设计采用自顶向下、由粗到细, 逐步分解的设计方法, 最顶层电路是指系统的整体要求, 最下层是具体的逻辑电路的实现。自顶向下的设计方法将一个复杂的系统逐渐分解成若干功能模块, 从而进行设计描述, 并且应用EDA 软件平台自动完成各功能模块的逻辑综合与优化, 门级电路的布局, 再下载到硬件中实现设计。对于交通灯来说首先是分频器、控制器、计数器、分位译码电路及数码管驱动的设计,然后能在LED中显示红、绿、黄灯的转化,并带有数码管计时功能。通过参考EDA课程设计指导书,有以下方案:
(1)、顶层文件输入端口:时钟脉冲信号、复位按键及绿灯计数器的计数范围输入端t1;输出端口:两个车道的红、绿、黄输出,及其所对应各灯所输出时间计数共16个。
(2)、底层文件分为:、、、、。
3、实现方案原理及说明
从题目中计数值与交通灯的亮灭的关系如图(1)所示:
图(1)
交通灯控制器系统框图如图2 所示:
图(2)
设甲车道和乙车道方向的车流量大致相同,因此红、黄、绿灯的时长也相同,考虑到黄灯的作用是警示已过停车