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试验：交通灯设计
壹、设计任务及规定：
设计任务：模拟拾字路口交通信号灯的工作過程，运用试验板上的两组紅、黄、绿LED作為交通信号灯，设计壹种交通信号灯控制器。规定：
交通灯從绿变紅時，有4秒黄灯亮的间隔時间；
交通灯紅变绿是直接進行的，没有间隔時间；
主干道上的绿灯時间為40秒，支干道的绿灯時间為20秒；
在任意時间，显示每個状态到该状态結束所需的時间。
支干道
主干道
图1路口交通管理示意图
A
B
C
主干道交通灯
绿（25秒）
黄（5秒）
紅（30秒）
支干道交通灯
紅（30秒）
黄（5秒）
绿（25秒）
表1交通信号灯的4种状态
设计规定：
采用VHDL語言编写程序，并在QuartusII工具平台中進行仿真，下载到EDA试验箱進行验证。
编写设计汇报，规定包括方案选择、程序清單、调试過程及测试成果。
二、设计原理
1、设计目的：
學习DEA開发软件和Quartus=2\*ROMANII的使用措施，熟悉可编程逻辑器件的使用。通過制作来理解交通灯控制系统，交通灯控制系统重要是实現都市拾字交叉路口紅绿灯的控制
2、设计阐明
（1）第壹模块：clk時钟秒脉冲发生電路
在紅绿灯交通信号系统中，大多数状况是通過自動控制的方式指挥交通的。因此為了防止意外事件的发生，電路必须給壹种稳定的時钟（clock）才能让系统正常运作。
模块阐明：
系统输入信号：
Clk:由外接信号发生器提供256的時钟信号；
系统输出信号：full：产生每秒壹种脉冲的信号；
（2）第二模块：计数秒数选择電路
计数電路最重要的功能就是记数负责显示倒数的计数值，對下壹种模块提供状态转换信号。
模块阐明：
系统输入：full:接受由clk電路的提供的1HZ的時钟脉冲信号；
系统输出信号：tm：产生显示電路状态转换信号
tl：倒计数值秒数個位变化控制信号
th：倒计数值秒数拾位变化控制信号
（3）第三模块：紅绿灯状态转换電路
本電路负责紅绿灯的转换。
模块阐明：
系统输入信号：full:接受由clk電路的提供的1hz的時钟脉冲信号；
tm:接受计数秒数选择電路状态转换信号；
系统输出信号：comb_out:负责紅绿灯的状态显示。
（4）第四模块：時间显示電路
本電路负责紅绿灯的计数時间的显示。
模块阐明：
系统输入信号：tl：倒计数值秒数個位变化控制信号；
th：倒计数值秒数拾位变化控制信号；
系统输出信号：led7s1:负责紅绿灯的显示秒数個位。
led7s2：负责紅绿灯的显示秒数拾位。
设计方案
定期時间到检测電路
定期時间到检测電路
计時器预置数产生電路状态发生器（两位二進制计数器）
计時器
预置数产生電路
状态发生器（两位二進制计数器）
時间显示数据输出
紅黄绿灯输出
紅黄绿灯输出
控制電路（RYG）
紅黄绿灯信号输出
1秒時钟脉冲信号发生器
1秒時钟脉冲信号发生器
图2交通信号灯控制器的原理框图
采用VHDL語言输入的方式实現交通信号灯控制器
秒脉冲信号发生器（進程P1和P2）状态寄存器
秒脉冲信号发生器（進程P1和P2）
状态寄存器
（進程P6）
计数器
（進程P3、P4和P5）
時间显示数据输出
次态发生器
次态发生器
信号灯输出信号
（進程P7）
信号灯输出
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