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级学生
EDA课程设计
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EDA课程设计报告书
课题名称 姓 名 学 号 院 系 专 业 指导教师
基于VHDL的交通灯设计
年 月 日
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一．设计任务及要求： 设计任务： 模拟十字路口交通信号灯的工作过程，利用实验板上的两组 红、黄、绿LED作为交通信号灯，设计一个交通信号灯控制器。 设计要求： （1）交通灯从绿变红时，有4秒黄灯亮的间隔时间； （2）交通灯红变绿是直接进行的，没有间隔时间； （3）主干道上的绿灯时间为40秒，支干道的绿灯时间为20秒； （4）在任意时间，显示每个状态到该状态结束所需的时间。 指导教师签名： 年 月 日 二、指导教师评语： 指导教师签名： 年 月 日 三、成绩 验收盖章 年 月 日 2
基于VHDL的交通灯设计
一、设计任务及要求：
设计任务：模拟十字路口交通信号灯的工作过程，利用实验板上的两组
红、黄、绿LED作为交通信号灯，设计一个交通信号灯控制器。
设计要求：
（1）交通灯从绿变红时，有4秒黄灯亮的间隔时间； （2）交通灯红变绿是直接进行的，没有间隔时间；
（3）主干道上的绿灯时间为40秒，支干道的绿灯时间为20秒； （4）在任意时间，显示每个状态到该状态结束所需的时间。
支干道
主干道
图1 路口交通管理示意图 A B C D 主干道交通灯 绿（40秒） 黄（4秒） 红（20秒） 红（4秒） 支干道交通灯 红 红 绿 黄 表1 交通信号灯的4种状态
二、设计原理：
设计目的：学习DEA开发软件和QuartusII的使用方法，熟悉可编辑
器件的使用。通过制作来了解交通灯控制系统，交通灯系统主要是实现城市十字交叉路口红绿灯的控制。
设计说明：
（1）第一模块：clk时钟秒脉冲发生电路
在红绿灯交通信号系统中，大多数情况是通过自动控制的方式指交通的。因此为了避免意外事件的发生，电路必须给一个稳定的时钟（clock）才能让系统
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正常运作。 模块说明：
系统输入信号： clk: 由外接信号发生器提供256的时钟信号； 系统输出信号： full:产生每秒一个脉冲的信号；
（2）第二模块：计数秒数选择电路
计数电路最主要的功能就是记数负责显示倒数的计数值，对下一个模块提供状态转换信号。 模块说明：
系统输入信号：full：接收由clk电路的提供的1hz的时钟脉冲信号； 系统输出信号：tm：产生显示电路状态转换信号； tl：倒计数值 秒数个位变化控制信号； th：倒计数值 秒数十位变化控制信号；
（3）第三模块：红绿灯状态转换电路。 本电路负责红绿灯的转换。 模块说明：
系统输入信号：full: 接收由clk电路的提供的1hz的时钟脉冲信号； tm：接收计数秒数选择电路状态转换信号； comb_out:负责红绿灯的状态显示。
（4）第四模块：时间显示电路。 本电路负责红绿灯的计数时间的显示。 模块说明：
系统输入信号：tl：倒计数值 秒数个位变化控制信号； th：倒计数值 秒数十位变化控制信号； 系统输出信号：led7s1: 负责红绿灯的显示秒数个位。 led7s2：负责红绿灯的显示秒数十位。
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三、设计方案
定时时间到检测电路
状态发生器 时间显示数据输出 预置数产（两位二进 生电路 计时器 制计数器）
红黄绿灯信号输出 红黄绿灯输出 1秒时钟脉冲信 控制电路（RYG） 号发生器
图2 交通信号灯控制器的原理框图
CLK 秒脉冲信号计数器 状态寄存器 时间显示数据输出 发生器（进（进程P3、（进程P6） P4和P5） 程P1和P2） 次态发生器 信号灯输出信号 （进程P7） 信号灯输出
图3 交通信号灯控制器程序原理框图
该程序由7个进程组成，进程P1和P2将CLK信号分频后产生1秒信号，进程P3、P4、P5构成两个带有预置数功能的十进制计数器，其中P4产生允许十位计数器计数的控制信号。进程P6实现状态转换和产生状态转换的控制信号，进程P7产生次态信号和信号灯输出信号，以及每一个状态的时间值。
四、程序清单
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity traffic is
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基于VHDL的交通灯设计
