交通灯EDA试验.doc

交通灯控制器
一 设计目的
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． 熟悉VHDL语言编程，了解实际设计中的优化方案。
二 硬件需求
1．EDA/SOPC-II+实验箱一台。
三 设计原理
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。
要完成本设计，首先必须了解交通路灯的亮灭规律。本实验需要用到实验箱上交通灯模块中的发光二极管，即红、黄、绿各三个。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。
在设计中使用8个七段码管中的任意两个数码管显示时间。东西路和南北路的通车时间均设定为20s。数码管的时间总是显示为19、18、17……2、1、0、19、18……。在显示时间小于3秒的时候，通车方向的黄灯闪烁。
四 系统设计
本设计要完成任务就是设计一个简单的交通灯控制器，交通灯显示用实验箱的交通灯模块和七段码管中的任意两个来显示。系统时钟选择时钟模块的1KHz时钟，黄灯闪烁时钟要求为2Hz，七段码管的时间显示为1Hz脉冲，即每1s中递减一次，在显示时间小于3秒的时候，通车方向的黄灯以2Hz的频率闪烁。系统中用S1按键进行复位。
管脚分配：
实验符号
对应附录符号
管脚
clk
Clock
PIN_29
ledag[0]
A
PIN_62
ledag[1]
B
PIN_61
ledag[2]
C
PIN_60
ledag[3]
D
PIN_59
ledag[4]
E
PIN_58
ledag[5]
F
PIN_57
ledag[6]
G
PIN_56
sel[0]
SEL0
PIN_65
sel[1]
SEL1
PIN_64
sel[2]
SEL2
PIN_63
Rst
RESET
PIN_240
G2
G2
PIN_2
Y2
Y2
PIN_3
R2
R2
PIN_4
G1
G1
PIN_5
Y1
Y1
PIN_6
R1
R1
PIN_7