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实验十二 二字路口交通灯控制器设计 姓名：沈燮勇 学号 班级：01计（2） 实验目的 学习利用计数器和状态机设计十字路口交通灯控制器。 实验原理 题目要求：设计一个简单十字路口交通灯控制器。该控制器控制甲乙两道的红、黄、绿三色灯，指挥交通和行人安全通行，交通灯控制器的示意图，本闪实验只要求做出倒计时时间显示模块的VHDL程序，黄灯闪烁。 复杂十字路口交通灯控制器要比简单交通灯控制器增加一些功能，如倒计时时间显示，左转弯（左拐）、指示灯闪烁及特殊紧急情况的处理等。 下面以下面的十字路口交通灯系统为例，来说明上述功能的实现： 东西方向（甲道）循环为绿灯45s, 黄灯5s，左拐灯15s，黄灯5s，红灯40s，黄灯5s 南北方向（乙道）循环为红灯65s，黄灯5s，绿灯20s，黄灯5s，左拐灯15s，黄灯5s 其一个工作周期的时间关系示意图如下： 可以将一个周期划分成以下8种状态： S0：cnt=0-44：甲道通行，乙道禁止； S1：cnt=45-49：甲道停车，乙道禁止； S2：cnt=50-64；甲道左拐，乙道禁止； S3：cnt=65-69；甲道停车，乙道禁止； S4：cnt=70-89；甲道禁止，乙道通行； S5：cnt=90-94；甲道禁止，乙道停车； S6：cnt=95-109；甲道禁止，乙道左拐； S7：cnt=110-114；甲道禁止，乙道停车； 一、倒计时时间显示模块的处理 1、各路口倒计时时间的计算 在各个阶段，各路口倒计时时间显示值与当前计数值存在一定的关系： S0：cnt=0-44：甲道时间显示：disp1＝45－cnt；乙道时间显示：disp2=65－cnt； S1：cnt=45-49：甲道时间显示：disp1＝50－cnt；乙道时间显示：disp2=65－cnt； S2：cnt=50-64；甲道时间显示：disp1＝65－cnt；乙道时间显示：disp2=65－cnt； S3：cnt=65-69；甲道时间显示：disp1＝70－cnt；乙道时间显示：disp2=70－cnt； S4：cnt=70-89；甲道时间显示：disp1＝110－cnt；乙道时间显示：disp2=90－cnt； S5：cnt=90-94；甲道时间显示：disp1＝110－cnt；乙道时间显示：disp2=95－cnt； S6：cnt=95-109；甲道时间显示：disp1＝110－cnt；乙道时间显示：disp2=110－cnt； S7：cnt=110-114；甲道时间显示：disp1＝115－cnt；乙道时间显示：disp2=115－cnt； 2、倒计时时间的显示 根据上述关系得到的disp1和disp2 是十六进制数，在送到数码管显示之前，先要将它们转换成二位BCD码表示。为此，需要定义一个转换函数Bin_to_BCD，用来实现从7位二进制数(2位 BCD码的转换，该转换函数如下： library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; package bintoBCD is --程序包bintoBCD function bin_to_BCD(a:std_logic_vector(6 downto 0)) return std_logic_vector; end package bintoBCD; package body bintoBCD is function bin_to_BCD(a:std_logic_vector(6 downto 0)) return std_logic_vector is variable c:integer; variable b:std_logic_vector(7 downto 0); begin c:=conv_integer(a); if c=90 then b(3 downto 0):=a-90; b(7 downto 4):=1001; elsif c=80 then b(3 downto 0):=a-80; b(7 downto 4):=1000; elsif c=70 then b(3 downto 0):=a-70; b(7 downto 4):=0111; elsif c=60 then b(3 downto 0):=a-60; b(7 downto 4):=0110; elsif c=50 then b(3 downto 0):=a-50; b(7 downto 4):=0101; elsif c=40 then b(3 downto 0):=a-40; b(7 downto 4):=0100; els