交通燈實驗報告

1、EDA與VHDL設計實驗報告交通燈控制器院系：信息科學與工程學院班級：信息0504班姓名：唐龍學號：09030504143輸入信號：復位開關信號reset；緊急情況控制信號on_off；外部時鐘信號clk。輸出信號：LED七段顯示數(shù)碼管的選通信號choose4(3downto0)LED七段顯示數(shù)碼管的輸出信號showtime1(6downto0)showntime2(6downto0)showtime3(6downto0)showtom

2、e4(6downto0)交通燈狀態(tài)控制信號state1(3downto0)state2(3downto0)。（2）在自頂向下的VHDL設計描述中，通常把整個設計的系統(tǒng)劃分為幾個模塊，然后采用結構描述方式對整個系統(tǒng)進行描述。根據實驗設計的結構功能，來確定使用哪些模塊以及這些模塊之間的關系。由于緊急情況控制信號是采用按鍵的輸入方式，其產生時刻和持續(xù)時間的長短是隨機不定的，且存在因開關簧片反彈引起的電平抖動現(xiàn)象，因此必須在每個開關后面安排一個

3、消抖和同步化電路模塊，以保證系統(tǒng)能捕捉到輸入脈沖，故需要有防抖動的模塊。由于外部時鐘信號clk的頻率為1MHz，而實際需要的內部計時時鐘頻率為1Hz，提供給消抖同步電路的頻率為50Hz（滿足按鍵）和提供給產生選通信號電路的時鐘頻率為200Hz（滿足視覺暫留效應）。當正常計時開始后，需要進行定時計數(shù)操作，由于東西和南北兩個方向上的時間顯示器是由兩個LED七段顯示數(shù)碼管組成的，因此需要產生兩個2位的計時信息：2個十位信號，2個個位信號，這個

4、定時計數(shù)操作可以由一個定時計數(shù)器來完成，又因為交通燈的狀態(tài)變化是在計時為0的情況下才能進行的，因此需要一個計時電路來產生使能信號，因此定時計數(shù)的功能就是用來產生2個2位計時信息和使能信號。另外還需要將時間顯示出來，為了節(jié)省資源，我采用了循環(huán)點亮LED七段顯示數(shù)碼管的方法來顯示計時輸出。通過信號choose4(3downto0)來對4個LED七段顯示數(shù)碼管進行選擇。由于不能使用7448自動譯碼集成電路，故在LED七段顯示數(shù)碼管顯示時間時，

5、要把計時結果轉換為七段碼輸出到相應的LED七段顯示數(shù)碼管上，因此還需要一個轉換電路。交通燈狀態(tài)控制也需要一個電路，當有使能信號及無緊急情況下，交通燈狀態(tài)不發(fā)生變化，有緊急情況時，兩個方向上均為紅燈亮，緊急情況消除后，回到原來狀態(tài)，無使能信號時，交通燈狀態(tài)不變。通過上面的分析，不難得知可以把交通燈控制系統(tǒng)劃分為6個模塊：鍵輸入模塊，時鐘分頻模塊，計時模塊，選通模塊，顯示模塊，控制模塊。各個模塊之間的連接關系如下：resetshowtime