1 课题三：交通灯控制器 学院：信息与通信工程学院 专业：通信工程 姓名：*** 学号：******** 2 课题三：交通灯控制器 一．设计课题的任务要求 (一)、实验目的 1. 熟练掌握 VHDL 语言和QuartusII 软件的使用； 2. 理解状态机的工作原理和设计方法； 3. 掌握利用 EDA 工具进行自顶向下的电子系统设计方法； (二)、相关知识 本实验要利用 CPLD 设计实现一个十字路口的交通灯控制系统，与其他控制系统一样，本系统划分为控制器和受控电路两部分。控制器使整个系统按设定的工作方式交替指挥车辆及行人的通行，并接收受控部分的反馈信号，决定其状态转换方向及输出信号，控制整个系统的工作过程。 路口交通灯控制系统的有东西路和南北路交通灯 R(红)、Y(黄)、G(绿)三色，所有灯均为高电平点亮。设置20s 的通行时间和5s 转换时间的变模定时电路，用数码管显示剩余时间。提供系统正常工作/复位和紧急情况两种工作模式。 (三)、实验任务 1.基本任务： 设计制作一个用于十字路口的交通灯控制器。 1）. 南北和东西方向各有一组绿、黄、红灯用于指挥交通，绿灯、黄灯和红灯的持续时间分别为20 秒、5 秒和25 秒； 2）. 当有特殊情况（如消防车、救 护 车等 ）时，两个方向均为红灯亮，计时停 止 ，当特殊情况结 束 后 ，控制器恢 复原来 状态，继 续正常运 行； 3）. 用两组数码管，以 倒 计时方式显示两个方向允 许 通行或 禁 止 通行的时间； 2.提高要求： 1）. 增 加 左 、右 转弯 显示控制功 能 ； 2）. 紧急状况时增 加 声 光 警 告 功 能 ； 3）. 自拟 其它 功 能 。 二．系统设计（包 括 设计思 路、总 体 框 图 、分块 设计） （一）设计思 路 利用有限 状态机描 绘 出交通灯的状态转移 图 ，并设置记 录 东西和南北路口可 通行时间的全 局 变量 count,共 设置四 个正常状态，状态间的转移 以 count的值 作为判 断 条 件。对 于两种特殊情况：当复位信号reset为高电平时，则 回 到 最 初 状态；当紧急输入 信号emergency为高电平时，则 转移 到 一特殊状态。 3 （二）总体框图 1.系统结构框图 2.模块划分方框图 3．控制模块流程图 4 4.状态转移图 （三）分块设计 -------在VHDL设计中，采用自顶向下的设计思路。 5 1.顶层模块中，根据硬件设计，设置如下端口： 外部时钟信号：CLK 紧急状态按键:...
