EDA课程设计.doc

课程设计说明书题目: 十字路口交通灯控制系统系别: 计算机科学与技术班级: 10 计科2 姓名: 王维指导老师: 郑朝霞同组成员: 白雪峰黄贵强湖北工业大学二O 一二年十二月二十一日目录一、概述设计任务与要求··········································3 二、系统分析电路工作原理及设计思路··································4 三、总体和模块框图总体框图················································6 具体模块框图············································6 四、功能模块设计各模块原理及其程序······································9 五、程序代码设计与分析程序代码················································12 六、运行仿真························································19 七、心得体会························································22 八、参考文献························································22 一、概述在熙熙攘攘的都市中,为了保证城市道路的畅通与行人的安全,交通灯是城市交通监管的重要组成部分。但由于目前很多城市的交通灯实行的是定时控制, 在时间和空间方面的应变性能较差,在一定程度上造成了交通资源的浪费,加重了道路交通压力。而设计周全的交通灯考虑了车流量等因素,有较大的可变性。在一定程度上改变了城市交通的现状,减少交通事故发生的概率。 E DA 是电子设计自动化( Electronic Design Automation ) 的缩写,在 20世纪 60年代中期从计算机辅助设计( CAD )、计算机辅助制造( CAM )、计算机辅助测试( CAT )和计算机辅助工程( CAE )的概念发展而来的。 EDA 技术就是以计算机为工具,设计者在 EDA 软件平台上,用硬件描述语言 VHDL 完成设计文件,然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。 EDA 技术的出现,极大地提高了电路设计的效率和可操作性, 减轻了设计者的劳动强度。设计任务与要求: ,分为手动操作、自动操作和复位系统,假设南北方向和东西方向,两个方向分别设置左拐、绿、黄和红四盏灯,每个方向设置一组倒计时显示器,用以指挥车辆和行人有序的通行。红灯亮表示左转和直行车辆禁行;绿灯亮表示直行车辆可以通行; 黄灯亮表示左转或直行车辆即将禁行;左拐灯亮表示左转车辆可以通行; 倒计时显示器用来显示允许通行或禁止通行的时间。 1) 在十字路口南北和东西两个方向各设一组红灯、绿灯、黄灯和左拐灯。显示顺序:绿灯→黄灯→红灯→左拐→黄灯→红灯。在南北和东西两个方向各设一组倒计时显示器。 2) 自动控制: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,南北方向为主干道,左拐、绿灯、黄灯和红灯显示时间分别是 20s 、 20s 、 5s和 20s 。东西方向为次干道,左拐、绿灯、黄灯和红灯显示时间分别为 15s 、 15s 、 5s和 25s 。 3) 手动控制:按按钮依次执行以上显示状态,绿灯→黄灯→红灯→左拐→黄灯→红灯,倒计时显示为“ 0”。 4)系统设有总复位开关,可在任意时间内对系统进行复位。 5)通过开关按钮切换交通灯的工作状态。二、系统分析 2 .1 交通灯工作流程分析十字路口的交通灯指挥着行人和各种车辆的安全运行。实现红绿灯的自动指挥是城市交通管理自动化的重要课题。在一个具有主、支干道的十字路口,设计一个交通灯自动控制装置,实现如下功能: ,在入口处设置红、绿、黄三色信号灯,红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行,黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。 ,主干道应保持畅通,亮绿灯;支干道亮红灯。 ,支干道有车,则允许支干道通行,主干道亮红灯,支干道亮绿灯。 ,则两者应交替通行,并要求主干道每次通行 30 秒钟,支干道每次通行 20 秒钟。 ,黄灯应先亮 5秒。 设计思路: :由设计任务要求可知,总体输入电路有: (1) 在开始