EDA交通灯设计.doc

交通灯设计实验

班 级： 072093
组 员：许文祥20091003791
聂俊杰20091003886
史训意20091001965
指导老师： 王院生

2011 年 12 月 27 日

交通灯设计实验
一、实验目的
1、了解交通灯的亮灭规律。
2、了解交通灯控制器的工作原理。
3、进一步熟悉VHDL语言编程，了解实际设计中的优化方案。

二、实验原理及内容
实验原理
交通灯的显示有很多方式，如十字路口、丁字路口等，而对于同一个路口又有很多不同的显示要求，比如十字路口，车子如果只要东西和南北方向通行就很简单，而如果车子可以左右转弯的通行就比较复杂，本实验仅针对最简单的南北和东西直行的情况。
要完成本实验，首先必须了解交通路灯的亮灭规律。依人们的交通常规，“红灯停，绿灯行，黄灯提醒”。其交通灯的亮灭规律为：初始态是两个路口的红灯全亮，之后东西路口的绿灯亮，南北路口的红灯亮，东西方向通车，延时一段时间后，东西路口绿灯灭，黄灯开始闪烁。闪烁若干次后，东西路口红灯亮，而同时南北路口的绿灯亮，南北方向开始通车，延时一段时间后，南北路口的绿灯灭，黄灯开始闪烁。闪烁若干次后，再切换到东西路口方向，重复上述过程。

三．实验内容
1、用VHDL的方式编写一个简单的交通控制灯电路
2、对所编写的电路进行编译及正确的仿真。

程序：
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;

entity traffic is
port(clk,enb : in std_logic;
ared,agreen,ayellow,bred,bgreen,byellow : buffer std_logic;
acounth,acountl,bcounth,bcountl : buffer std_logic_vector(3 downto 0));
end traffic;

architecture one of traffic is
begin
process(clk,enb)
variable lightstatus : std_logic_vector(5 downto 0);
begin
if(clk'event and clk='1')then
lightstatus := ared&agreen&ayellow&bred&bgreen&byellow;
if((acounth="0000" and acountl="0000")or(bcounth="0000" and bcountl="0000"))then
Case lightstatus is
When "010100"=>
lightstatus:="001100";acountl<="0101";acounth<="0000";bcountl<="0101";bcounth<="0000";
When "001100"=>
if(enb='1')then
lightstatus:="100010";acountl<="0000";acounth<="0011";bcountl<="0101";bcounth<="0010";
else
lightstatus:="010100";acountl<="0101";acounth<="0100";bcountl<="0000";bcounth<="0101";
end if;
when "100010"=>

lightstatus:="100001";acountl<="0101";acounth<="0000";bcountl<="0101";bcounth<="0000";
when "100001"=>

lightstatus:="010100";acountl<="0101";acounth<="0100";bcountl<="0000";bcounth<="0101";
when others=>
lightstatus:="010100";acountl<="0101";acounth<="0100";bcountl<="0000";bcounth<="0101";
end case;
else
if(acountl="0000")then
acounth<=acounth-1;
acountl<="1001";
else
acountl<=acountl-1;
end if;
if(bcountl="0000")then
bcounth<=bcounth-1;
bcountl<="1001";
else
bcountl<=bcountl-1;
end if;
end if;
end if;
ared<=lightstatus(5);agreen<=lightstatus(4);ayellow<=lightstatus(3);
bred<=lightstatus(2);bgreen<=lightstatus(1);byellow<=lightstatus(0);
end process;
end one;

四、RTL图形

五、时序仿真及结果分析

分析：
　　这里a代表东西方向，b代表南北方向，acounth是表示东西方向五进制计数acountl是东西方向六进制计数，bcounth则表示南北方向五进制，bounthl则是南北方向六进制计数
东西方向为0时，东西方向红灯亮（ared=1）
东西方向在1~4之间，东西方向绿灯亮（即agreen=1）南北方向的红灯亮起（即bred=1）

六、实验总结
此设计问题可分为主控电路，译码驱动电路和扫描显示部分。
但是，这远远不能满足实际生活的需要，还应设置倒计时秒数，因此可在此电路基础上外加一个定时模块，这样才能使得设计更完善。