交通灯VHDL实验报告.docVIP

大连理工大学本科实验报告 题目：十字路口交通灯控制系统 课程名称： 数字电路课程设计 学院（系）：电子信息与电气工程学部 专 业： 班 级： 学生姓名： 学 号： 完成日期： 成 绩： 年 月 日 题目： 1 设计要求 设计并调试好一个十字路口的交通灯控制系统，具体功能如下： (1).主干道、支干道方向分别有红、黄、绿指示灯以及两个显示数码管。 (2).当主干道方向允许通行亮绿灯时，支干道方向亮红灯，而支干道方向允许通行亮绿灯时，主干道方向亮红灯。 (3).工作顺序为支干道方向红灯亮40秒，前35秒支干道方向绿灯亮，后5秒黄灯亮。然后主干道方向红灯亮20秒，前15秒支干道方向绿灯亮，后5秒黄灯亮。 (4).主干道和支干道的数码管分别以倒计时的方式显示该道路当前状态所剩余的时间。 2 设计分析及系统方案设计 根据设计要求整个系统需要包括交通灯状态控制以及倒计时显示控制两部分，包括了计时器、交通灯状态转换控制器以及译码显示电路的设计。交通等状态转换控制器用来控制交通灯的颜色转换；计时器用来产生交通灯状态转换的条件以及数码管倒计时所需显示的数据；译码显示电路用来控制数码管完成倒计时的功能。 交通灯控制流程图 mg my mr sg sy sr 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 3系统以及模块硬件电路设计 下载时选择开发系统模式5 表1 GW48-CK开发系统工作模式：5 接口 名称 类型 (输入/输出) 结构图上 的信号名 引脚号 说明 clk 输入 clk0 2 1Hz时钟信号 mg 输出 PIO10 19 主干道绿灯显示信号 my 输出 PIO9 18 主干道黄灯显示信号 mr 输出 PIO8 17 主干道红灯显示信号 sg 输出 PIO13 23 支干道绿灯显示信号 sy 输出 PIO14 24 支干道黄灯显示信号 sr 输出 PIO15 25 支干道红灯显示信号 showmh 输出 PIO23~20 38,37,36,35 主干道计时高位信号 showml 输出 PIO19~16 30,29,28,27 主干道计时低位信号 showsh 输出 PIO47~44 79,78,73,72 支干道计时高位信号 showsl 输出 PIO43~40 71,70,67,66 支干道计时低位信号 4 系统的VHDL设计 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity traffic is port(clk: in std_logic; mg,my,mr,sg,sy,sr: out std_logic; showmh: out std_logic_vector(3 downto 0); showml: out std_logic_vector(3 downto 0); showsh: out std_logic_vector(3 downto 0); showsl: out std_logic_vector(3 downto 0)); end; architecture sys of traffic is type state is (a0,a1,a2,a3); --交通灯亮灭状态 type mstate is (m0,m1,m2); --主干道显示状态 type sstate is (s0,s1,s2); --支干道显示状态 signal presents,nexts : state; signal mpresent,mnext : mstate; signal spresent,snext : sstate; signal ch35,mh35 : std_logic_vector(3 downto 0) :=0011; signal cl35,ml35 : std_logic_vector(3 downto 0) :=0100; --ch35(高位),cl35(低位)为交通灯状态计时信号(35s)