EDA课程设计

交通灯控制系统设计。

一、需求分析。

交通灯控制系统功能如下：

1、交通指示灯控制：分别控制左拐灯，绿灯，黄灯和红灯。变化流程如图1所示。

绿灯亮40秒黄灯亮5秒。

左拐灯亮15秒。

红灯亮55秒黄灯亮5秒。

图12、用数码管实现亮灯倒计时显示。

二、程序设计。

根据功能分析，设计的verilog hdl源程序如下：

module traffic(clk,en,lamp,acount);

output[7:0] acount; /用于交通灯的时间显示，宽8位，可驱动2个数码管；

output[3:0] lamp;

input clk,enclk为同步时钟，en为使能信号，为1，则控制器开始工作；

reg[7:0] num;

reg temp用于控制倒计时和各交通灯之间的转换，为0则转换交通灯，为1则进入倒计时；

reg[2:0] count; /用于交通灯的显示顺序；

reg[7:0] red,yellow,green,left,red;

reg[3:0] lamp; /控制四盏灯的亮灭；其中，lamp0~la***分别控制左拐灯，绿灯，黄灯和红灯；

always @(en)

if(!en)

begin设置各种灯的计数器的预置数

red<=8'b01010101; /55s

yellow<=8'b00000101; /5s

green<=8'b01000000; /40s

left<=8'b00010101; /15s

endassign acount=num;

always @(posedge clk)

begin

if(en)

beginif(!temp)

begintemp<=1;

case(count) /控制亮灯的顺序；

0:begin num<=green;lamp<=2;count<=1;end

1:begin num<=yellow;lamp<=4;count<=2;end

2:begin num<=left;lamp<=1;count<=3;end

3:begin num<=yellow;lamp<=4;count<=4;end

4:begin num<=red;lamp<=8;count<=0;end

default:begin num<=green;lamp<=2;count<=1;end

endcase

endelse begin //倒计时；

if(num>1)

if(num[3:0]==0)begin

num[3:0]<=4'b1001;

num[7:4]<=num[7:4]-1;

endelse num[3:0]<=num[3:0]-1;

if(num==2) temp<=0;

endend

else begin

lamp<=4'b1000;

count<=0;temp<=0;

endend

endmodule

三、**验证。

利用quartusⅱ进行**，具体步骤和结果如下。

设计输入 1、编辑设计文件。

建立工作库目录文件夹。

输入源程序。

2、建立工程目录。

将设计文件加入工程中。

选择目标芯片。

编译综合。启动全程编译，编译成功后的工程管理窗口如图2所示。

图2**测试。

1、建立**测试波形文件。

设计**时间区域、输入输出节点、输入信号波形，如图3所示：

图32、启动**器。

**结果如图4所示：

图4四、**波形分析。图5图6

图5、图6为lamp=0010（绿灯亮）的**波形，由波形分析得，绿灯亮时，account=01000000每经过1秒，account值减1，实现了亮灯倒计时；当lamp从0010变为0100时，经过40秒，以设计符合。其他亮灯时间也与设计一致。

图7如图7所示，lamp变化顺序如下，与绿灯、黄灯、左拐、黄灯、红灯、绿灯相对应，变化顺序与设计一致。

五、硬件测试。

1、确定引脚编号如图。

2、编程**。

六、设计总结。

本设计通过程序设计并进行**分析验证，并**到硬件上测试，完成了交通灯控制系统的设计，符合设计的需求。

七、设计感想。

本次课程设计完成了对交通灯控制系统的设计，通过功能需求分析，再程序设计，再软件**验证，最后硬件测试验证。深入了解了设计的一般过程，熟悉quartusⅱ软件的使用，对以后设计打下了一定的基础。不过这个设计还不够完善，如只是对交通灯单向设计，今后还要继续深入设计完善。

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