目录
前言 ................................................................................................................................ 1 第一章 软件的介绍 ...................................................................................................... 3
1.1 VHDL系统语言特点 ...................................................................................... 3 1.2 VHDL系统语言程序特点 .............................................................................. 4 1.3 VHDL系统语言基本逻辑指令 ...................................................................... 5 1.4 VHDL系统语言基本运算符及基本数据类型 .............................................. 5 第二章 MAX+PLUAⅡ的简介.................................................................................... 6
2.1 MAX+PLUAⅡ的定义.................................................................................. 6 2.2 Max+plusⅡ开发系统的特点 ....................................................................... 6 2.3交通灯软件部分 ............................................................................................... 8 第三章 CPLD的介绍 ................................................................................................ 15
3.1CPLD简介 ..................................................................................................... 15 3.2CPLD发展动态及应用 ................................................................................ 15 3.3CPLD的特点 .................................................................................................. 16 3.4如何使用 ....................................................................................................... 16 3.5 FPGA与CPLD的辨别和分类 ................................................................. 17 第四章 设计流程和硬件介绍 .................................................................................... 18
4.1设计要求 ......................................................................................................... 18 4.2交通灯系统基本原理图 ................................................................................. 18 4.3系统硬件模块及功能介绍 ............................................................................. 19
4.3.1时钟模块 ............................................................................................... 19 4.3.2输入模块 ............................................................................................... 19 4.3.3输出模块 ............................................................................................... 19 4.3.4 CPLD模块 ........................................................................................... 20 4.3.5电源模块 ............................................................................................... 21
第五章 仿真波形 ........................................................................................................ 23 致 谢 .......................................................................................................................... 24 参考文献 ...................................................................................................................... 25
前言
当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。
电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。
1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。
信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。
国外已经商业化的交通仿真软件有十多种,而国内还处在起步阶段。城市交通控制系统与先进的电子技术、计算机技术、自动控制技术、通讯技术以及人工智能技术相结合就产生了智能交通系统，它是具有重要现实意义的交通解决方案。交通问题在世界各国得到了普遍的重视，美国、加拿大、欧洲、日本等国在智能交通领域取得了很大的成绩，智能交通系统的建设时间比较长，积累了很多
宝贵的经验，促进了这些国家的经济发展。中国的智能交通建设起点低，起步短，目前越来越成为制约经济发展的瓶颈，如何借鉴发达国家的智能交通发展经验，建设中国的智能交通体系成为中国从事交通事业研究人员的重要课题。
本文采用可编程逻辑器件（CPLD）制作，利用软件编程，下载烧制实现。将所有器件集成在一块芯片上，体积大大减少的同时还提高了稳定性，并且可应用EDA软件仿真，调试。每个设计人员可以充分利用软件代码，提高开发效率，缩短研发周期，降低研发成本，易于进行功能扩展，可以利用频率计的核心技术，改造成其它产品。实现方法灵活，调试方便，修改容易采用可编程逻辑器件（CPLD）制作，利用软件编程，下载烧制实现。将所有器件集成在一块芯片上，体积大大减少的同时还提高了稳定性，并且可应用EDA软件仿真，调试。每个设计人员可以充分利用软件代码，提高开发效率，缩短研发周期，降低研发成本，易于进行功能扩展，可以利用频率计的核心技术，改造成其它产品。实现方法灵活，调试方便，修改更加容易。
第一章 软件的介绍
1.1 VHDL系统语言特点
VHDL是一个国际标准，按照IEEE的规则。这种语言的定义是非专有。VHDL不是一个信息模型，数据库模式，一种模拟器，一个工具或一种方法！然而，对于有效地利用VHDL这种方法和工具是最基本的。
VHDL是一种符号，并且是简明完全定义的语言参考手册(LRM)。除了其它硬件描述语言此套VHDL, 这在一定程度上定义了一个专案方式的行为工具使用它们。
模拟和合成是使用VHDL语言两种主要的工具。这种语言参考手册没有定义模拟器，但明确定义了每个模拟器必须使用每一部分的语言。
VHDL并不限制用户使用一种描述方式。VHDL允许使用任何方式去描述设计--自顶向下,自底向上或中间空出！VHDL可以用来描述硬件在门级或更抽象的方式。成功的高水平的设计需要一种语言，一套工具和一种适当的方法。VHDL是这种语言，你选择这种工具和方法... 好，我猜想这就是doulos产生的方程！硬件描述语言的主要优点：
VHDL 是一种全方位的硬件描述语言，包括系统行为级、寄存器传输级和逻辑门级多个设计层次，支持结构、数据流、行为 3 种描述形式的混合描述，因此 VHDL 几乎覆盖了以往各种硬件描述语言的功能， 整个自顶向下或自底向上的电路设计过程都可以用 VHDL 来完成。VHDL在电子设计中具有以下优点：
（1）全方位硬件描述—从系统到电路。 VHDL具有功能强大的语言结构， 可以用简洁明确的代码描述来进行复杂控制逻辑的设计，而且覆盖面广，方法灵活。
（2）VHDL语言的数据类型丰富!语法严格清晰，串行和并行通用，物理过程清楚。
（3）多种描述方式，适应层次化设计。 VHDL具有多层次描述系统硬件功能的能力。 能进行系统级的硬件描述!这是它最突出的优点。
（4）VHDL的设计不依赖于特定的器件，方便了工艺的转换。
（5）VHDL是一个标准语言，它的设计描述可以被不同的EDA 工具所支
基于VHDL交通灯系统的设计
