第1页共9页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共9页实验报第2页共9页第1页共9页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共9页告设计题目：交通信号控制器班级：学号：姓名：指导老师：设计时间：2011年4月交通信号控制器的VHDL设计一、设计任务：模拟十字路口交通信号灯的工作过程，利用实验板上的两组红、黄、绿LED作为交通信号灯，设计一个交通信号灯控制器。要求：（1）交通灯从绿变红时，有4秒黄灯亮的间隔时间；（2）交通灯红变绿是直接进行的，没有间隔时间；（3）主干道上的绿灯时间为40秒，支干道的绿灯时间为20秒；第3页共9页第2页共9页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共9页（4）在任意时间，显示每个状态到该状态结束所需的时间。支干道主干道图1路口交通管理示意图ABCD主干道交通灯绿（40秒）黄（4秒）红（20秒）红（4秒）支干道交通灯红红绿黄表1交通信号灯的4种状态二、设计目的：设计交通灯控制系统主要是为了实现城市十字交叉路口红绿灯的控制。通过对QuartusII软件使用方法与技巧的学习，掌握VHDL程序设计的实现，熟悉可编程逻辑器件的使用。同时加深对交通灯控制系统的了解与应用。三、设计方案：时间显示数据输出红黄绿灯信号输出状态发生器（两位二进制计数器）定时时间到检测电路预置数产生电路计时器1秒时钟脉冲信号发生器红黄绿灯输出控制电路（RYG）第4页共9页第3页共9页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共9页图2交通信号灯控制器的原理框图CLK时间显示数据输出信号灯输出图3交通信号灯控制器程序原理框图四、程序清单和说明：LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITYTRAFFICISPORT(CLK:INSTD_LOGIC;LED7S1:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(6DOWNTO0);--数码管高位显示数字LED7S2:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(6DOWNTO0);--数码管低位显示数字LIGHT:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(5DOWNTO0));--各交通灯显示ENDENTITY;ARCHITECTUREONEOFTRAFFICISTYPESTATESIS(STA,STB,STC,STE);--定义状态变量SIGNALST0:STATES;SIGNALST1:STATES;SIGNALFULL:STD_LOGIC;SIGNALFOUT:STD_LOGIC;时钟输出信号（秒频）SIGNALTIME:STD_LOGIC_VECTOR(6DOWNTO0);时间计数值SIGNALTIME_LEFT:STD_LOGIC_VECTOR(6DOWNTO0);显示时间剩余值SIGNALT_HIGH:STD_LOGIC_VECTOR(1DOWNTO0);高位显示SIGNALT_LOW:STD_LOGIC_VECTOR(6DOWNTO0);低位显示BEGINPROCESS(CLK)--秒脉冲产生进程（分频作用）VARIABLECNT8:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);秒脉冲信号发生器（进程P1和P2）计数器（进程P3、P4和P5）状态寄存器（进程P6）次态发生器信号灯输出信号（进程P7）第5页共9页第4页共9页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第5页共9页BEGINIFCLK'EVENTANDCLK='1'THENIFCNT8="11111111"THENCNT8:="00000000";--当CNT8计数计满时，给计数器CNT8预置数FULL<='1';--同时使溢出标志信号FULL输出为高电平ELSECNT8:=CNT8+1;--否则继续作加1计数FULL<='0';--且输出溢出标志信号FULL为低电平ENDIF;ENDIF;ENDPROCESS;PROCESS(FULL)VARIABLECNT2:STD_LOGIC;BEGINIFFULL'EVENTANDFULL='1'THENCNT2:=NOTCNT2;IFCNT2='1'THENFOUT<='1';ELSEFOUT<='0';ENDIF;ENDIF;ENDPROCESS;--FOUT输出是时钟信号PROCESS(FOUT)--计数模块。此模块定义一个变量time，当其值不超过63时实现循环加1功能，超过63则time值归零。IFFOUT'EVENTANDFOUT='1'THENIFTIME<67THENTIME<=TIME+1;ELSETIME<="0000000";ENDIF;ENDIF;ENDPROCESS;PROCESS(FOUT,ST0,TIME)--状态转换模块。此模块利用状态机得设计方法，实现主干道和支干道交通信号灯不同状态之间的转变，信号灯状态用实验箱上的发光二极管显示，主干道和支干道在一个状态内的剩余时间由实验箱上两个个七段显示数码管显示CASEST0ISWHENSTA=>IFTIME=39THENST1<=STB;ELSEST1<=STA;ENDIF;LIGHT<="001100";TIME_LEFT<=39-TIME;WHENSTB=>IFTIME=43THENST1<=STC;ELSEST1<=STB;ENDIF;LIGHT<="010100";TIME_LEFT<=43-TIME;W...
