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文檔簡介
1、<p><b> EDA課程設(shè)計</b></p><p> 題目: 交通燈控制器的設(shè)計 </p><p> 學(xué)院: 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 </p><p> 專業(yè): 電子信
2、息工程 </p><p> 姓名: </p><p> 同組: </p><p> 指導(dǎo)老師: </p><p><b&g
3、t; 設(shè)計題目</b></p><p><b> 交通燈控制器的設(shè)計</b></p><p><b> 設(shè)計功能:</b></p><p> 實(shí)現(xiàn)高速公路與鄉(xiāng)間小路的交叉路口紅綠燈的控制</p><p><b> 三、具體功能要求:</b></p&g
4、t;<p> 1、只有在小路上發(fā)現(xiàn)汽車時,高速公路上的交通燈才可能變成紅燈。</p><p> 2、當(dāng)汽車行駛在小路上時,小路的交通燈保持為綠燈,但不能超過給定的延遲時間。</p><p> ?。ㄗⅲ哼@段時間定義為20秒時間)</p><p> 3、高速公路燈轉(zhuǎn)為綠燈后,即使小路上有汽車出現(xiàn),而高速公路上并無汽車,也將在給定時間內(nèi)保持高速公路綠燈
5、。</p><p> ?。ㄗⅲ哼@段時間定義為60秒時間)</p><p> 4、交通信號燈的4種狀態(tài)如下表:</p><p><b> 四,設(shè)計思路</b></p><p> 根據(jù)交通信號燈的變化可以有四種狀態(tài),分別為A,B,C,D輸入為XLB即判斷小路是否有車,當(dāng)小路有車時再判斷此時大路的綠燈狀態(tài),如果綠燈的狀態(tài)
6、還沒結(jié)束,那么小路此時為紅色,當(dāng)高速路60s結(jié)束后在經(jīng)過5s的黃燈,在跳轉(zhuǎn)到C狀態(tài)即小路變?yōu)榫G燈,大路變?yōu)榧t燈,當(dāng)小路20s過后再經(jīng)過5s的黃燈跳轉(zhuǎn)到D狀態(tài),大路變?yōu)榫G燈小路變?yōu)榧t燈,采用賦值的方法來計數(shù),當(dāng)計數(shù)到想要值得時候在令CLR清零,狀態(tài)也是采用賦值的方法實(shí)現(xiàn)不同狀態(tài)的變化。</p><p> 各輸入端口和輸出端口及變量信號的說明:</p><p><b> 五,源程
7、序的設(shè)計</b></p><p> LIBRARY IEEE; </p><p> USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;</p><p> USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;</p><p> ENTITY JTDKZ IS </p><p>
8、 PORT(CLK:IN STD_LOGIC; </p><p> XLB:IN STD_LOGIC; </p><p> GSR,GSY,GSG,XLR,XLY,XLG:OUT STD_LOGIC); </p><p> END ENTITY JTDKZ;</p><p> ARCHITECTURE ART OF JTDKZ IS
9、</p><p> TYPE STATE_TYPE IS(A,B,C,D); </p><p> SIGNAL STATE:STATE_TYPE;</p><p><b> BEGIN</b></p><p> CNT:PROCESS(CLK) IS</p><p> VARIABLE
10、 CLR:BIT;</p><p> --在進(jìn)程中定義變量CLR(CLR=0:計時清零)</p><p> VARIABLE S:STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 5);</p><p> --在進(jìn)程中定義變量S(S為時鐘計時器)</p><p><b> BEGIN</b></p>&l
11、t;p> IF(CLK'EVENT AND CLK='1')THEN--判斷時鐘信號上升沿</p><p> IF CLR='0'THEN--當(dāng)CLR=0時計時變量清零</p><p> S:="000000";</p><p><b> ELSE</b></p&g
12、t;<p><b> S:=S+1;</b></p><p><b> END IF;</b></p><p> CASE STATE IS</p><p> --狀態(tài)A為大路通車(綠燈),小路禁止通車(紅燈)</p><p> WHEN A=>GSR<='
13、;0';GSY<='0';GSG<='1';</p><p> BR<='1';BY<='0';BG<='0';</p><p> IF(XLB='1') THEN--判斷小路是否有車</p><p> IF(S="
14、111011") THEN--判斷大路通行是否滿60秒</p><p> STATE<=B;CLR:='0'; </p><p> --大路滿60秒,計時清零,轉(zhuǎn)到狀態(tài)B</p><p> ELSE </p><p> STATE<=A;CLR:='1';&
15、lt;/p><p> --大路不滿60秒,繼續(xù)狀態(tài)A</p><p> END IF; </p><p> ELSE </p><p> STATE<=A;CLR:='1';--小路沒車,大路一直通車</p><p><b>
16、 END IF;</b></p><p> --狀態(tài)B為大路禁止通車(黃燈),小路禁止通車(紅燈)</p><p> WHEN B=>GSR<='0';GSY<='1';GSG<='0';</p><p> XLR<='1';XLY<='0
17、';XLG<='0';</p><p> IF S="000100" THEN--判斷大路黃燈是否滿5秒</p><p> STATE<=C;CLR:='0';</p><p> --滿5秒,計時清零,跳轉(zhuǎn)到C狀態(tài)</p><p> ELSE
18、 </p><p> STATE<=B;CLR:='1';--不滿5秒繼續(xù)狀態(tài)B。</p><p><b> END IF;</b></p><p> --狀態(tài)C為大路禁止通車(紅燈),小路通車(綠燈)</p><p> WHEN C=>GSR<='1';G
19、SY<='0';GSG<='0';</p><p> XLR<='0';XLY<='0';XLG<='1';</p><p> IF (XLB='1')THEN--判斷小路是否有車</p><p> IF S="010011&
20、quot; THEN--判斷大路通行是否滿20秒</p><p> STATE<=D;CLR:='0';</p><p> --滿20秒,計時清零,跳轉(zhuǎn)到D狀態(tài)</p><p> ELSE </p><p> STATE<=C;CLR:='1';--不滿20秒繼續(xù)狀態(tài)
21、C。</p><p><b> END IF;</b></p><p> ELSIF XLB='0' THEN--判斷小路是否有車</p><p> STATE<=D;CLR:='0';--小路沒車,跳轉(zhuǎn)到狀態(tài)D</p><p><b> ELSE</b>
22、;</p><p> STATE<=C;CLR:='1';--小路有車,繼續(xù)狀態(tài)C</p><p><b> END IF;</b></p><p> --狀態(tài)D為大路禁止通車(紅燈),小路禁止通車(黃燈)</p><p> WHEN D=>GSR<='1';GS
23、Y<='0';GSG<='0';</p><p> XLR<='0';XLY<='1';XLG<='0';</p><p> IF S="000100" THEN--判斷小路黃燈是否滿5秒</p><p> STATE<=A;
24、CLR:='0';</p><p> --滿5秒,計時清零,跳轉(zhuǎn)到A狀態(tài)</p><p><b> ELSE </b></p><p> STATE<=D;CLR:='1';--不滿5秒,繼續(xù)狀態(tài)D</p><p><b> END IF;</b><
25、;/p><p> END CASE;--結(jié)束CASE 語句</p><p><b> END IF;</b></p><p> END PROCESS CNT;--結(jié)束進(jìn)程語句</p><p> END ARCHITECTURE ART;--結(jié)束結(jié)構(gòu)體語句</p><p> 五、對源程序進(jìn)行
26、編譯及仿真</p><p> 1,當(dāng)小路一直沒車時即XLB一直為0,可以看到XLR一直為高電平即小路一直是紅燈,大路GSG一直為高電平即大路一直為綠燈。</p><p> 2,當(dāng)小路一直有車即XLB一直為1時,可以看到在前60s內(nèi)小路為紅燈,大路為綠燈,當(dāng)大路綠燈60s完后因?yàn)樾÷酚熊嚵耍藭r狀態(tài)發(fā)生變化,可以看到大路由綠燈變?yōu)辄S燈小路還是紅燈,5s黃燈過后可以看到狀態(tài)又發(fā)生變化,小路
27、變?yōu)榫G燈大路變?yōu)榱思t燈,當(dāng)滿20s后狀態(tài)又發(fā)生變化小路變?yōu)辄S燈,大路還是紅燈,5s后大路變?yōu)榱司G燈,小路變?yōu)榧t燈。</p><p> 3,當(dāng)給定任意XLB輸入時可以看到,在前60s內(nèi)不管小路是否有車,大路一直為綠燈,小路一直為紅燈。當(dāng)過了60s后發(fā)現(xiàn)小路上有車則跳到了狀態(tài)1,此時大路為黃燈,小路為紅燈,經(jīng)過5s的黃燈后又會跳到狀態(tài)2,此時大路為紅燈小路為綠燈,經(jīng)過20s的綠燈后又發(fā)現(xiàn)跳到了狀態(tài)3,此時大路為紅燈
28、,小路為黃燈,經(jīng)過5s的黃燈后有跳到狀態(tài)0此時的大路為綠燈小路又變成了紅燈。</p><p><b> 六,心得體會</b></p><p> 本次課程設(shè)計,通過我與本組成員一起的努力,終于做出了交通信號燈。也使我們進(jìn)一步加深了對電子設(shè)計自動化的了解,并進(jìn)一步熟練了對maxplus2軟件的操作。期間我們遇到了一些問題,我們通過查閱課本和其他資料、互相討論,終于在不
29、斷修改后完成交通燈的設(shè)計。經(jīng)過這次的課程設(shè)計我感覺到了合作的重要性同時發(fā)現(xiàn)了自己的問題。那就是理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的,只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,只有把所學(xué)的理論知識和實(shí)踐相結(jié)合起來,從理論中得出結(jié)論,才能真正為社會服務(wù),從而提高自己的實(shí)際動手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計中遇到問題,可以說是困難重重,但這也是以后我們所必須面對的,我們要從中學(xué)會處理問題的方式,及更牢靠的掌握知識。 </p><p>
30、 總的來說,這次設(shè)計交通燈積累了經(jīng)驗(yàn)和增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)素養(yǎng),受益匪淺。在這里對我們的指導(dǎo)老師表示衷心的感謝!</p><p><b> 七、參考文獻(xiàn)</b></p><p> 《數(shù)字電子技術(shù)基本教程》 閻 石主編 清華大學(xué)出版社</p><p> 《電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》 侯建軍主編 高等教育出版社</p>&l
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