EDA技术及应用课程设计_交通灯

目录一、设计要求：........................................................................................2二、设计方案：........................................................................................2三、执行过程:...........................................................................................31、顶层文件程序JTKZQ...................................................................32、交通控制模块JTDKZ...................................................................73、显示控制模块XIANSHIKZ..........................................................84、译码器程序模块YMQ..................................................................95、5s计时译码模块CNT05S...........................................................116、25s计时译码模块CNT25S.........................................................127、45s计时译码模块CNT45S.........................................................148、2位二进制计数器COUNT2.......................................................169、四选一数据选择器SHUX..........................................................1710、设定管脚....................................................................................1811、下载程序.....................................................................................1912、电路实物图................................................................................19四、实验分析：......................................................................................20五、实验感想...........................................................................................20六、参考文献...........................................................................................20交通灯控制器一、设计要求：设计一个由一条主干道和一条支干道的十字路口的交通灯控制器，具体要求如下：1、主、支干道各设有一个绿、黄、红指示灯，2个显示数码管。2、主干道处于常允许通行状态，而支干道有车来才允许通行。当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯。当支干道允许通行亮绿灯时，主干道亮红灯。3、当主、支干道均有车时，两者交替允许通行，主干道每次放行45s，支干道每次放行25s，由亮绿灯变成亮红灯转换时，先亮5s的黄灯作为过渡，并进行减计时显示。二、设计方案：1、基本原理：交通灯是城市交通中不可缺少的重要工具，是城市交通秩序的重要保障。本实例就是实现一个常见的十字路通灯功能。读者通过学习这个交通灯控制器，可以实现一个更加完整的交通灯。例如实现实时配置各种灯的时间，手动控制各个灯的状态等。一个十字路口的交通一般分为两个方向，每个方向具有红灯、绿灯和黄灯3种，可以为每一个灯的状态设置一个初始值，灯状态改变后，开始按照这个初始值倒计时。倒计时归零后，灯的状态将会改变至下一个状态。值得注意的是，交通灯两个方向的灯的状态是相关的。也就是说，每个方向的灯的状态影响着另外一个方向的灯的状态，这样才能够协调两个方向的车流。如果每个方向的灯是独立变化的，那么交通灯就没有了意义。2、设计框图：状态转移图模块结构图交通灯控制器原理框图包括置数模块、计数模块、主控制模块和译码器模块。置数模块将交通灯的点亮时间预置到置数电路中，计数模块以秒为单位倒计时，当计数值减为零时，主控电路改变输出状态，电路进入下一个状态的倒计时。其中，主控制模块是核心部分。三、执行过程:1、顶层文件程序JTKZQlibraryieee;useieee.std_logic_1164.all;entityJTKZQisPORT(CLK,CLK1,SM,SB:INSTD_LOGIC;MR,MYO,MGO,BR,BYO,BGO:OUTSTD_LOGIC;DOUT1:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(6DOWNTO0);SEL:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(1DOWNTO0));endENTITYJTKZQ;architectureARTofJTKZQisCOMPONENTJTDKZISPORT(CLK,SM,SB:INSTD_LOGIC;MR,MY0,MG0,BR,BY0,BG0:OUTSTD_LOGIC);ENDCOMPONENTJTDKZ;COMPONENTXIANSHIKZISPORT(EN45,EN25,EN05M,EN05B:INSTD_LOGIC;AIN45M,AIN45B:INSTD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);AIN25M,AIN25B,AIN05:INSTD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);DOUTM,DOUTB:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0));ENDCOMPONENTXIANSHIKZ;COMPONENTCNT25SISPORT(SB,SM,CLK,EN25:INSTD_LOGIC;DOUT25M,DOUT25B:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0));ENDCOMPONENTCNT25S;COMPONENTCNT45SISPORT(SB,CLK,EN45:INSTD_LOGIC;DOUT45M,DOUT45B:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0));ENDCOMPONENTCNT45S;COMPONENTCNT05SISPORT(CLK,EN05M,EN05B:INSTD_LOGIC;DOUT5:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0));ENDCOMPONENTCNT05S;COMPONENTYMQISPORT(AIN4:INSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0);DOUT7:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(6DOWNTO0));ENDCOMPONENTYMQ;COMPONENTCOUNT2ISPORT(CLK:INSTD_LOGIC;S1:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(1DOWNTO0));ENDCOMPONENTCOUNT2;COMPONENTSHUXISPORT(I0,I1,I2,I3:INSTD_LOGIC_VECTOR(6DOWNTO0);S:INSTD_LOGIC_VECTOR(1DOWNTO0);CHU:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(6DOWNTO0));ENDCOMPONENTSHUX;--ENDCOMPONENT;--COMPONENTCSKZIS--PORT(INA:INSTD_LOGIC;--OUTA:OUTSTD_LOGIC);--ENDCOMPONENTCSKZ;SIGNALEN1,EN2,EN3,EN4:STD_LOGIC;SIGNALS45M,S45B,S05,S25M,S25B:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);SIGNALYM1,YM2,YM3,YM4:STD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0);SIGNALIN_A,IN_B,IN_C,IN_D,IN_E:STD_LOGIC_VECTOR(6DOWNTO0);SIGNALIN_F:STD_LOGIC_VECTOR(1DOWNTO0);beginU1:JTDKZPORTMAP(CLK=CLK,SM=SM,SB=SB,MR=MR,MY0=EN2,MG0=EN1,BR=BR,BY0=EN4,BG0=EN3);--U2:CSKZPORTMAP(INA=EN1,OUTA=MG);--U3:CSKZPORTMAP(INA=EN2,OUTA=MY);--U4:CSKZPORTMAP(INA=EN3,OUTA=BG);--U5:CSKZPORTMAP(INA=EN4,OUTA=BY);U6:CNT45SPORTMAP(CLK=CLK,SB=SB,EN45=EN1,DOUT45M=S45M,DOUT45B=S45B);U7:CNT05SPORTMAP(CLK=CLK,EN05M=EN2,DOUT5=S05,EN05B=EN4);U8:CNT25SPORTMAP(CLK=CLK,SM=SM,SB=SB,EN25=EN3,DOUT25M=S25M,DOUT25B=S25B);U9:XIANSHIKZPORTMAP(EN45=EN1,EN05M=EN2,EN25=EN3,EN05B=EN4,AIN45M=S45M,AIN45B=S45B,AIN25M=S25M,AIN25B=S25B,AIN05=S05,DOUTM(3DOWNTO0)=YM1,DOUTM(7DOWNTO4)=YM2,DOUTB(3DOWNTO0)=YM3,DOUTB(7DOWNTO4)=YM4);U10:YMQPORTMAP(AIN4=YM1,DOUT7=IN_A);U11:YMQPORTMAP(AIN4=YM2,DOUT7=IN_B);U12:YMQPORTMAP(AIN4=YM3,DOUT7=IN_C);U13:YMQPORTMAP(AIN4=YM4,DOUT7=IN_D);U14:SHUXPORTMAP(IN_A,IN_B,IN_C,IN_D,IN_F,IN_E);U15:COUNT2PORTMAP(CLK1,IN_F);MYO=EN2;MGO=EN1;BYO=EN4;BGO=EN3;DOUT1=IN_E;SEL=IN_F;endARCHITECTUREART;2、交通控制模块JTDKZLIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYJTDKZISPORT(CLK,SM,SB:INSTD_LOGIC;MR,MY0,MG0,BR,BY0,BG0:OUTSTD_LOGIC);ENDENTITYJTDKZ;ARCHITECTUREARTOFJTDKZISTYPESTATE_TYPEIS(A,B,C,D);SIGNALSTATE:STATE_TYPE;BEGINCNT:PROCESS(CLK)ISVARI