EDA课程设计交通灯

郑州航空工业管理学院。

eda技术及应用》

课程设计报告。

届通信工程专业班级。

题目。姓名。

学号。同组人。

指导老师。201 年月日。

目录。1、设计要求03

2、设计规划方案04

1试验箱部分04

1整体规划04

2功能划分与模块划分05

3各模块的实现方法、技术、要点08

4程序的编写09

5**与调试14

2实验板部分15

1整体规划15

2程序的编写15

3**与调试17

4设计**现的问题及优化与改进17

3、任务完成情况及个人心得体会18

4、指导老师评价19

注意：后面所附程序仅供参考，为减小**文件大小，此程序中将交通灯的周期进行了压缩，为主干道红灯4s黄灯2s绿灯4s，次干道红灯6s黄灯2s绿灯2s，可根据实际要求进行修改。

一、设计要求。

1、基本要求：

1、主干道通行（绿灯）：主干道行车4秒；支路红灯，停车6s，数码管显示倒计时的秒，秒计时的频率为1hz。

2、主干道缓冲(黄灯)：2秒，不显示计数，秒计时的频率为1hz。

3、支路通行(绿灯）：2秒，主干道红灯，数码管显示倒计时的秒，秒计时的频率为1hz。

4、支路缓冲（黄灯）：2秒，不显示计数，秒计时的频率为1hz。

数码管采用动态显示。

2、其他要求：

1、晶振为12 mhz。

2、采用cpld 器件为max7000ae 的epm7064ael144_7。

3、采用数码管显示。

二、设计方案规划。

1、实验箱部分。

1>、整体规划（确定输入与输出）

a、实验箱管脚。

input clk_lk，一个时钟输入。

output[7:0] seg，控制数码管显示数据。

output[7:0] dig，控制4个数码管的输出，高2位输出支路计时，低2位输出主干路计时。

output[5:0] led，控制着主干路和支路的6个灯。

2> 功能划分与模块划分。

本程序由分频器，数码管动态显示程序，计数器，灯转换控制电路实现，可以大致分为4个模块或者4个过程语句实现。第一部分实现分频功能，第二部分实现路灯控制功能，第三部分实现计时转换功能。

各功能和各模块的功能细分。

本程序主要由3个always过程块实现，其中第一个always块实现分频功能，if(clk_cnt==24'd1***代表晶振为12mhz；第二个always过程块用来实现a方向灯控制，第三个always块用来实现b方向灯控制。其中，第二个和第三个always块用来处理交通灯的计时，灯转换过程，是本程序的主要部分，其功能影响本程序的准确性，计数大致如图：

3>各模块的实现方法，技术、要点。

第一个always过程块实现分频，可以用一个12mhz分频器来实现，其中sec为分频器的输出端，以后调用sec实现分频功能，count为计数寄存器，用来计数12m，每计12m个数后就将sec取反用来表示分频结果；

第二个always块用来显示数码管动态扫描，将miao定义为输入要显示的数据，第一个case(count[16:15])选择扫描显示数据，第二个case(count[16:15]) 选择数码管显示位，两位可以有4种选择0，1，2，3分别对应4种不同状态；

第四个always块用来实现路灯控制以及计数，其中if(lampa==0)代表主干路，if(lampb==0)代表支路，lamp=3'bxxx代表要显示的灯，这里用代替实际交通灯，agreen，ayellow，ared分别代表主干绿灯，黄灯，红灯，bgreen,byellow,bred分别代表支路绿灯，黄灯，红灯，numa或numb可以用来表示一种计数状态，满足这种状态时可以改变灯的颜色以及计数时间。

4>程序的编写。

交通灯控制模块。

module

traffic(clk_lk,rst,clk,lampa,lampb,acount,bcount);

input clk_lk,rst,clk;//产生系统时钟，复位信号，1s时钟信号。

output[2:0] lampa,lampb;//led灯（红黄绿）

output[7:0] acount,bcount;//数码管倒计时显示。

reg[2:0]lampa,lampb;

reg[7:0]numa,numb;

reg tempa,tempb;

reg[2:0] statea,stateb;//led灯控制。

parameter ared=8'h4,ayellow=8'h2,agreen=8'h4,bred=8'h6,byellow=8'h2,bgreen=8'h2;//初始值。

assign acount=numa;

assign bcount=numb;

always@(posedge clk_lk or negedge rst)

beginif(!rst)

beginstatea<=3'h0;

lampa<=3'b011;

tempa<=1'b0;

endelse if(clk)

beginif(!tempa)//a方向灯控制。

begintempa<=1'b1;

case(statea)

0:begin numa<=agreen;lampa<=3'b011;statea<=1;end

1:begin numa<=ayellow;lampa<=3'b101;statea<=2;end

2:begin numa<=ared;lampa<=3'b110;statea<=0;end

default:lampa<=3'b110;

endcase

endelse

begin//倒计时。

if(numa>1)

if(numa[3:0]==0)

beginnuma[3:0]<=4'h9;

numa[7:4]<=numa[7:4]-4'h1;

endelse

numa[3:0]<=numa[3:0]-4'h1;

if(numa==2)

tempa<=1'b0;

endend

endalways@(posedge clk_lk or negedge rst)

beginif(!rst)

beginlampb<=3'b110;

stateb<=3'h0;

tempb<=1'b0;

endelse if(clk)

beginif(!tempb)//b方向灯控制。

begintempb<=1'b1;

case(stateb)

0:begin numb<=bred;lampb<=3'b110;stateb<=1;end

1:begin numb<=bgreen;lampb<=3'b011;stateb<=2;end

2:begin numb<=byellow;lampb<=3'b101;stateb<=0;end

default:lampb<=3'b110;

endcase

endelse

begin//倒计时。

if(numb>1)

if(numb[3:0]==0)

beginnumb[3:0]<=4'h9;

numb[7:4]<=numb[7:4]-4'h1;

endelse

numb[3:0]<=numb[3:0]-4'h1;

if(numb==2)

tempb<=1'b0;

endend

endendmodule

数码管显示控制模块。

module traffic_test(clk_lk,clk,rst,acount,bcount,seg,dig);

input clk_lk;

input rst;

output clk;

input[7:0] acount;

input[7:0] bcount;

output[7:0] seg;

output[7:0] dig;

reg[7:0]seg;

reg[7:0]dig;

reg[25:0]clk_cnt;

reg[16:0]count;

reg[1:0]cnt;

reg[3:0]disp_dat;

always@(posedge clk_lk)

beginif(clk)

clk_cnt<=26'h1;

elseclk_cnt<=clk_cnt+26'h1;

endassign clk=(clk_cnt>=26'd4***

always@(posedge clk_lk)

begincount<=count+1'b1;

endassign div_clk=&count;

always@(posedge clk_lk)

beginif(div_clk)

cnt<=cnt+1'b1;

endalways@(posedge clk_lk)

beginif(div_clk)

begincase(cnt)

2'd0:disp_dat<=acount[7:4];/选择数码管。

2'd1:disp_dat<=acount[3:0];

2'd2:disp_dat<=bcount[7:4];

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