eda大作业.doc

班级021291学号02129057EDA实验报告学院电子工程学院专业电子信息工程学生姓名02129057导师姓名纠博交通控制器设计目标设计一个十字路口交通控制系统,其东西,南北两个方向除了有红、黄、绿灯指示是否允许通行外,还设有时钟,以倒计时方式显示每一路允许通行的时间,绿灯,黄灯,红灯的持续时间分别是70、5和75秒。当东西或南北两路中任一道上出现特殊情况,例如有消防车,警车要去执行任务,此时交通控制系统应可由交警手动控制立即进入特殊运行状态,即两条道上的所有车辆皆停止通行,红灯全亮,时钟停止计时,且其数字在闪烁。当特殊运行状态结束后,管理系统恢复原来的状态,继续正常运行。①在十字路口的两个方向上各设一组红、绿、黄灯,显示顺序为其中一方向(东西方向)是绿灯、黄灯、红灯;另一方向(南北方向)是红灯、绿灯、黄灯。②设置一组数码管,以倒计时的方式显示允许通行或禁止通行的时间,其中绿灯、黄灯、红灯的持续时间分别是70s、5s和75s。③当各条路上任意一条上出现特殊情况时,如当消防车、救护车或其他需要优先放行的车辆通过时,各方向上均是红灯亮,倒计时停止,且显示数字在闪烁。当特殊运行状态结束后,控制器恢复原来状态,继续正常运行。,计数器,控制器,倒计时显示器等电路组成。分频器将晶振送来的50MHZ信号变为1HZ时钟信号;计数器实现总共150秒的计数,它也是交通控制系统的一个大循环;控制器控制系统的状态转移和红黄绿灯的信号输出;倒计时显示电路实现75秒,70秒及5秒的倒计时和显示功能。整个系统的工作时序受控制器控制,是系统的核心。基于此,做出交通控制系统的转移图如下:其中,s0:A方向绿灯亮,B方向红灯亮,此状态持续70秒;S1:A方向黄灯亮,B方向红灯亮,此状态持续5秒;S2:A方向红灯亮,B方向绿灯亮,此状态持续70秒;S3:A方向红灯亮,B方向黄灯亮,此状态持续5秒;S4:紧急制动状态,A方向红灯亮,B方向红灯亮,当hold=‘0‘时进入这种状态。 当紧急制动信号无效时,状态按照s0—s1—s2—s3—s0循环;当紧急制动信号有效时,立即进入s4,两个方向红灯全亮,计数器停止计数。,它主要由50MHZ分频器模块,控制器,倒计时计数器模块,7段数码管组成。(1)分频器的设计分频器外部接口如右图所示:libraryieee;;;entityfp50mis port( clk:instd_logic; reset:instd_logic; clk_out:outstd_logic );endentityfp50m;architecturebehavioroffp50mis signalcount:std_logic_vector(31downto0); signalQ:std_logic;begin process(reset,clk) begin if(reset='0')then count<=(others=>'0'); --复位计数器elsifclk'eventandclk='1'then count<=count+1; if(count=25000000)then Q<=notQ; --反置输出 count<=(others=>'0'); endif; endif; clk_out<=Q; endprocess;endarchitecturebehavior;由于50MHz过大,在这里就不展示分频时序图。(2)控制器的设计控制器control的逻辑符号如下图所示。其中,clk为时钟输入信号;hld为紧急制动信号;ared,agreen,ayellow为东西方向驱动红灯,绿灯及黄灯指示的输出信号;bred,bgreen,byellow分别为南北方向驱动红灯。绿灯及黄灯指示的输出信号。控制器按照上边的状态转移图所示控制系统的时序,即为个方向红,绿,黄灯的亮灭时间。:libraryieee;;;entitycontrolisport(clk,hold:instd_logic;ared,agreen,ayellow,bred,bgreen,byellow:outstd_logic);endcontrol;architecturebehaviorofcontrolistypestate_typeis(s0,s1,s2,s3,s4);signalcu