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1、EDA交通灯课程设计 姓名：XXX学号：*专业：*学院：电气和信息工程学院1 系统功效设计要求1. 东西各设有一个绿、黄、红指示灯；一个2位7段数码管（1）南北和东西方向各有一组绿，黄，红灯，各自连续时间分别为20s，5s，25s；（2）当有特殊情况时，两个方向均为红灯，计时暂停，当特殊情况结束后，控制器恢复原来状态，继续正常工作。（3）用两组数码管，以倒计时方法显示两个方向许可通行或严禁通行剩下时间。3. 能实现正常倒计时显示功效。能实现总体清理功效，计数器由初始状态开始计数，对应状态指示灯亮。2 设计原理2.1 交通灯控制器状态转换依据论文题目要求，将红绿灯状态转换列成以下表上表为交通灯控
2、制器状态转换表2.2设计方案设计方案 倒计时模块显示模块控制模块1、显示模块由两部分组成，一是由七段数码管组成倒计时显示器，每个方向两个七段数码管；二是由发光二极管替换交通灯，每个方向3个发光二极管。2、每个方向有一组2位倒计时器模块，用以显示该方向交通灯剩下点亮时间。3、控制模块是交通灯关键，关键控制交通灯按工作次序自动变换，同时控制倒计时模块工作，每当倒计时回零时，控制模块接收到一个计时信号，从而控制交通灯进入下一个工作状态。2.2 LED动态显示和频率因为交通灯需要使用2位7段LED数码管指示通行剩下时间，故采取LED动态扫描方法显示目前时间。 频率设定CLK1k对应频率为1024hz
3、3 电路符号交通控制器电路符号图1.3所表示。其中，CLK1K为系统时钟信号输入端，SN为严禁通行信号输入通行信号输入端，light0为东西红灯信号输出端，light1为东西黄灯信号输出端，light2为东西绿灯信号输出端，light3为南北红灯信号输出端，light4为南北黄灯信号输出端，light5为南北绿灯信号输出端，led1、led2、led3、led4、为数码管地址选择信号输出端。4 设计方法采取文本编辑法，既采取vhdl语言描述交通控制器，代码以下：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigne
4、d.all;entity traffic IS port (clk1k,SN:in std_logic; led1, led2, led3, led4 :out std_logic_vector (3 downto 0);-显示管显示时间用light:out std_logic_vector (5 downto 0); -红绿黄灯end traffic;architecture traffic1 of traffic ISsignal S:std_logic_vector (1 downto 0); -状态signal DXT:std_logic_vector(7 downto 0):=X01
5、;-东西方向时间signal NBX:std_logic_vector(7 downto 0):=X01; -南北方向时间signal ART,AGT,AYT,BRT,BGT,BYT: std_logic_vector(7 downto0);-红绿黄灯信号signal SL: std_logic;signal temp: integer range 0 to 1023; -产生1s计数器时计数 signal clk: std_logic; begin sL=1; -红绿灯时间设定ART=00100101;AGT=00100000;AYT=00000100;BRT=00100101;BGT=00
6、100000;BYT=00000100;process(clk1k) - 选频率为1024HZbegin if (clk1kevent and clk1k=1) then if temp=1023 then temp=0; clk=1; else temp=temp+1; clk=0; end if;end if; end process; -进程结束process(clk,DXT,NBX) -状态转换进程beginif clkevent and clk =1 then if(DXT =00000001)OR (NBX = 00000001) then S=S+1; else S=S;end
7、if; -状态转换结束end if;end process;process (clk,SN,S) -倒计时模块begin if SN = 1 then DXT=DXT; NBXDXT=ART; NBX NBXDXT=AGT; NBXDXTNULL; end case;end if;if DXT/=00000000 then if DXT(3 downto 0)= 0000 then DXT(3 downto 0)=1001; DXT(7 downto 4)=DXT(7 downto 4)-1;else DXT(3 downto 0)=DXT(3 downto 0)-1; DXT(7 downt
8、o 4)=DXT(7 downto 4);end if;end if;if NBX/=00000000 then if NBX(3 downto 0)=0000 then NBX(3 downto 0)=1001; NBX(7 downto 4)=NBX(7 downto 4)-1;else NBX(3 downto 0)=NBX(3 downto 0)-1; NBX(7 downto 4)led1=NBX(3 downto 0); led2=NBX(7 downto 4); led3=DXT(3 downto 0); led4NULL;end case;if SN =1 then light
9、light light light light NULL;end case;end if;end process;end traffic1;5 软件仿真时序仿真图6 结论 数码管动态显示，需要经过位选、段选控制。经过查询手册，将2位位选信号接到试验箱数码管位选端，将7位段选信号连接到试验箱数码管段选控制端。当送人适宜控制信号后，数码管即可正常工作。经过下载仿真后，能得到预期试验结果。经过拨动（开关控制）为高电平，能实现交通灯紧急状态（红灯全亮）。若SN为低电平，数码管和主南北红绿灯能有序亮灭。7收获及感想短短一个星期EDA课程设计很块就结束了，即使在之前学习过程中还存在着没有弄懂问题，不过经过
10、这次设计，深入加深了对EDA了解，让我对它有了愈加浓厚爱好。在拿到题目后，首优异行了单元模块设计，将每一个单元模块设计完成后再经行仿真，在波形仿真过程中，一样碰到了困难，有时候，因为END TIME时间修改太大，会出现仿真时间过长问题，这个时候应该要把END TIME时间对应改小，或是修改系统时钟频率。在设计过程中还应该多联络下实际情况，要了解实际情况下交通信号灯工作情况，才能愈加好完成此次课程设计。在以后工作和学习中，我们不能仅仅把眼光停留在书本上，要多理论联络实际。有时候，理论上是正确东西放到现实中去，可能因为种种原因制约，并不能达成实际效果，还需要我们进行对应修改才能完成要求。这次课程设计使我巩固了以前学习到知识，还使我掌握了以前没有掌握知识，同时锻炼了自己能力。