EDA课程设计-交通灯控制系统设计.doc

EDA课程设计 交通灯控制系统设计 姓 名：许朝亮 专 业: 应用电子技术 班 级：101 课程设计题目：交通灯控制系统 指 导 教 师： 学 号： 设 计 时 间：2012-01-（04——11） 前言 电子设计自动化（EDA）是近几年迅速发展起来的计算机软件、硬件和微电子技术交叉形成的现代电子设计技术，其含义已经不局限在当初的类似Protel电路版图设计自动化的概念，目前EDA技术更多的是指芯片内的电路设计自动化。也就是说，开发人员完全可以通过自己设计电路来定制其芯片内部的电路功能，使之成为专用集成电路（ASIC）芯片，这就是当今的用户可编程逻辑器件（PLD）技术。 目前，在世界范围内，可编程逻辑器件受到了业界的普遍欢迎，在近几年得到了迅速的发展，其集成度和工作速度不断提高，功能不断完善，已经成为当今实现电子系统集成化的重要工具。因此，EDA技术势必成为广大电子信息工程技术人员必须掌握的技术，运用EDA技术设计电子系统也是一个电子工程师必备的技能。 随着交通工具的迅速发展，私家车辆是越来越多，道路已经变得十分拥堵，因此这对那些十字路口的红绿灯要求十分严格，红绿灯能否正常运行关系到交通事故和驾驶员、行人的生命安全，因此交通灯的设计将会变得十分严格，决不允许有半点的差错，这就要求设计人员具有崇高的电子信息工程技术知识和设计思想，具有非常细心的设计态度。 目录 1绪论 - 1 1.1简介 - 1 1.2EDA 发展历程 - 1 1.3摘要 - 1 2. QuartusII6.0 的使用方法 - 2 3. 交通灯的设计目的和要求 - 19 3.1设计目的 - 19 3.2设计要求 - 19 4 交通的设计分析 - 20 4.1 设计思路 - 20 4.2．整体设计方案框架图 - 21 4.3交通灯控制器状态控制表 - 21 4.4设计流程图 - 21 5 分频模块 23 5.1 分频模块的功能 - 23 5.2 分频模块的源程序 - 23 5.3 分频模块的功能仿真图 - 24 6. 控制模块 24 6.1控制模块功能 - 24 6.2 控制模块源程序 - 25 6.3 控制模块功能仿真图 - 26 7. 选择模块 - 26 7.1 选择模块的功能 - 26 7.2 选择模块的源程序 - 27 7.3 选择程序的功能仿真图 - 29 8. LED显示模块 - 30 8.1 LED显示模块的功能 - 30 8．2 LED显示模块的源程序 - 30 8.3 LED显示模块的功能仿真图 - 31 9. 顶层文件原理图设计 32 9.1顶层文件原理图 - 32 9.2 顶层原理图的功能仿真波形图 - 33 10.交通灯的测试结果 - 34 11.课程设计总结 - 35 参考文献 - 36 1绪论 1.1简介 电子设计自动化（Electronic Design Automation ,EDA）技术以计算机为基础工作平台，以微电子技术为物理基础，以现代电子设计技术为灵魂，采用计算机软件工具，最终实现电子系统或专用集成电路（ASICA）的设计。EDA技术的使用者包括两类：一类是专用集成电路芯片的设计研发人员；另一类是广大电子线路设计人员。EDA技术可简单概括为以大规模可编程逻辑器件为设计载体，通过硬件描述语言或逻辑图输入给相应EDA开发软件，经过编译和仿真，最终将设计的电路下载到设计载体中，从而完成系统设计任务的一门新技术。 1.2EDA 发展历程 从目前的EDA技术来看，其发展趋势是政府重视，使用普及、应用广泛、工具多样、软件功能强大。随着微电子技术与工具软件的发展，EDA技术的硬件载体、软件开发工具与设计输入方式都发生了很大的变化。 1.3摘要 本课程设计侧重于逻辑电路设计同时采用VHDL硬件描述语言辅助完成对十字路口交通灯电路的功能仿真。在设计过程中，重点探讨了交通灯控制系统的设计思路和功能模块的划分，对设计过程中出现的问题详细进行分析。系统主要由四个模块组成： 分频模块、控制模块、选择模块、数码显示模块。 关键词：交通灯 功能模块 VHDL语言 2. QuartusII6.0 的使用方法 启动Quartus II6.0 双击桌面上的Quartus II6.0图标或单击“开始”按钮并在程序菜单中选择 Quartus II6.0,可以启动Quartus II6.0. 编辑文件 （1）单击菜单栏中的File\New命令，打开“New”对话框，用于输入文件类型。 （2）单击“New”对话框中的Device Design Files选项卡，选择输