十字路口交通灯控制器设计PPT课件

摘要本系统采用EDA实验箱设计交通灯控制器，模拟实现了红、绿、黄灯指挥交通的功能。它直接采用240C8芯片开发，用VHDL语言编程和QUARTUSⅡ7.2设计。交通灯控制器设计，系统的阐述了用240C8芯片实现数字电路的设计过程，展示了240C8芯片的强大功能和非凡特性。本交通灯控制器适用东西和南北方向的车流量大致相同的路口，同时用数码管指示当前状态（红、绿、黄、左拐灯）的剩余时间。另有一个紧急状态，当特殊情况发生时，两个方向都禁止通行，指示红灯，紧急状态解除后，重新计时并指示时间。基本要求：(1)东西方向（甲道）循环为绿灯45s,黄灯5s，左拐灯15s，黄灯5s，红灯40s，黄灯5s(2)南北方向（乙道）循环为红灯65s，黄灯5s，绿灯20s，黄灯5s，左拐灯15s，黄灯5s(3)在数码管上倒计时间显示各道剩余时间；发挥部分：(4)增加指示灯闪烁（绿灯最后5s和黄灯显示时间）及特殊紧急情况的处理；(5)增加根据不同方向车流量的大小调节各灯显示时间长度的功能；交通灯工作原理根据交通灯控制器的功能与要求,将其总体电路分为状态控制信号灯显示，数码管倒计时显示模块。外部两路脉冲振荡器的频率选为1kHz和1Hz的信号，1khz信号用于显示模块的扫描，1Hz信号用做倒计时模块的计数脉冲。较易交通灯控制器的实现为了让大家更易理解，我们先来看看十字路口简单控制器显示。右图为两交通灯的运行状态，东西、南北方向的不同状态组合（红绿、红黄、绿红、黄红四个状态）。但我们可以简单地将其看成两个（东西、南北）减1的计数器，通过监测两个方向的计数值，可以检测红黄绿灯组合的跳变。(此图不包括左拐灯)。题目要求回顾：设计一个简单十字路口交通灯控制器。该控制器控制东西南北两道的红、黄、绿三色灯，指挥交通和行人安全通行，本次实验只要求做出倒计时时间显示模块的VHDL程序，和黄灯闪烁。复杂十字路口交通灯控制器要比简单交通灯控制器增加一些功能，如倒计时时间显示，左转弯（左拐）、指示灯闪烁及特殊紧急情况的处理等。下面以下面的十字路口交通灯系统为例，来说明上述功能的实现：本次交通灯控制器的实现东西方向南北方向S(0)S(1)S(2)S(3)S(4)S(5S(6)S(7）S(8)S(9)S(10)S(11)绿灯45s黄灯5s左拐灯15s黄灯5s红灯40s黄灯5s红灯65s黄灯5s绿灯20s黄灯5s左拐灯15s黄灯5s一个周期划分成以下8种状态：S0：cnt=0-44：甲道通行，乙道禁止；S1：cnt=45-49：甲道停车，乙道禁止；S2：cnt=50-64；甲道左拐，乙道禁止；S3：cnt=65-69；甲道停车，乙道禁止；S4：cnt=70-89；甲道禁止，乙道通行；S5：cnt=90-94；甲道禁止，乙道停车；S6：cnt=95-109；甲道禁止，乙道左拐；S7：cnt=110-114；甲道禁止，乙道停车；一、倒计时时间显示模块的处理1、各路口倒计时时间的计算在各个阶段，各路口倒计时时间显示值与当前计数值存在一定的关系：S0：cnt=0-44：甲道时间显示：disp1＝45－cnt；乙道时间显示：disp2=65－cnt；S1：cnt=45-49：甲道时间显示：disp1＝50－cnt；乙道时间显示：disp2=65－cnt；S2：cnt=50-64；甲道时间显示：disp1＝65－cnt；乙道时间显示：disp2=65－cnt；S3：cnt=65-69；甲道时间显示：disp1＝70－cnt；乙道时间显示：disp2=70－cnt；S4：cnt=70-89；甲道时间显示：disp1＝110－cnt；乙道时间显示：disp2=90－cnt；S5：cnt=90-94；甲道时间显示：disp1＝110－cnt；乙道时间显示：disp2=95－cnt；S6：cnt=95-109；甲道时间显示：disp1＝110－cnt；乙道时间显示：disp2=110－cnt；S7：cnt=110-114；甲道时间显示：disp1＝115－cnt；乙道时间显示：disp2=115－cnt；2、倒计时时间的显示根据上述关系得到的disp1和disp2是十六进制数，在送到数码管显示之前，先要将它们转换成二位BCD码 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示。为此，需要定义一个转换函数Bin_to_BCD，用来实现从7位二进制数2位BCD码的转换。利用自定义程序包调用到主程序上就可使用。交通灯控制器主程序libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;usework.bintoBCD.all;entityjtd2isport(clk,reset:instd_logic;r1,r2,y1,y2,l1,l2,g1,g2:outstd_logic;disp11,disp22:outstd_logic_vector(7downto0));endentityjtd2;architecturebehavofjtd2issignalcnt:std_logic_vector(6downto0);signaldisp1,disp2:std_logic_vector(6downto0);beginprocess(clk,reset)beginifreset='1'thencnt<=(others=>'0');elsifclk'eventandclk='1'thenifcnt=114thencnt<=(others=>'0');elsecnt<=cnt+1;endif;endif;endprocess;倒计时时间显示模块黄灯闪烁的VHDL程序如下：process(cnt,clk)variablecnt1:integerrange0to127;begincnt1:=conv_integer(cnt);casecnt1iswhen0to39=>r1<='0';g1<='1';y1<='0';l1<='0';r2<='1';g2<='0';y2<='0';l2<='0';disp1<=45-cnt;disp2<=65-cnt;when40to44=>r1<='0';g1<=clk;y1<='0';l1<='0';r2<='1';g2<='0';y2<='0';l2<='0';disp1<=45-cnt;disp2<=65-cnt;when45to49=>r1<='0';g1<='0';y1<=clk;l1<='0';r2<='1';g2<='0';y2<='0';l2<='0';disp1<=50-cnt;disp2<=65-cnt;when50to64=>r1<='0';g1<='0';y1<='0';l1<='1';r2<='1';g2<='0';y2<='0';l2<='0';disp1<=65-cnt;disp2<=65-cnt;when65to69=>r1<='0';g1<='0';y1<=clk;l1<='0';r2<='0';g2<='0';y2<=clk;l2<='0';disp1<=70-cnt;disp2<=70-cnt;when70to84=>r1<='1';g1<='0';y1<='0';l1<='0';r2<='0';g2<='1';y2<='0';l2<='0';disp1<=110-cnt;disp2<=90-cnt;when85to89=>r1<='1';g1<='0';y1<='0';l1<='0';r2<='0';g2<=clk;y2<='0';l2<='0';disp1<=110-cnt;disp2<=90-cnt;when90to94=>r1<='1';g1<='0';y1<='0';l1<='0';r2<='0';g2<='0';y2<=clk;l2<='0';disp1<=110-cnt;disp2<=95-cnt;when95to109=>r1<='1';g1<='0';y1<='0';l1<='0';r2<='0';g2<='0';y2<='0';l2<='1';disp1<=110-cnt;disp2<=110-cnt;when110to114=>r1<='0';g1<='0';y1<=clk;l1<='0';r2<='0';g2<='0';y2<=clk;l2<='0';disp1<=115-cnt;disp2<=115-cnt;whenothers=>null;endcase;3软件仿真本实验仿真应用的是QUARTUSⅡ7.2软件的内部仿真程序，在仿真过程中高电平置1，有效状态也为高电平1，若红绿黄灯置1时则证明其工作处于亮的状态。在东西南北方向的数码管显示的数字是由BCD码转换的，如00000000则显示是00，00011001显示为19。仿真图仿真时各输入端的端口对应表结束语本次实验我们受益良多，在写和更改程序的过程中，我们对VHDL语言有了更深一步的了解，并且在与组员探讨的过程中，加深了对十字路口交通灯的状态转换的了解，明白了绿红、黄红、左红、黄黄、红绿、红黄、红左、黄黄8个状态之间的循环往复，也加深了团队之间的友谊.