汽车尾灯VHDL创新设计报告.docx

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1、车尾灯的彩灯控制数字电子技术实验课程摘要：车尾灯的彩灯控制在生活中有广泛的应用，本实验设计了六种汽车尾灯闪烁模式。本设计以ALTERA公司可编辑逻辑芯片为控制核心，以发光二极管作为显示的电路，通过对开关状态的判断输出不同的信号，从而作出不同的显示。关键字：汽车尾灯控制，分频，数码管、发光二极管、六种状态。一、前言随着电子技术的发展，在逻辑电路的设计中，CPLD（复杂可编辑逻辑器件）的使用越来越广泛。传统的CPLD编程是在编辑器上完成的，因为那是对CPLD编程需要较高的电压和特殊的波形。随着芯片制造工艺的改进，对CPLD的编程可以在其工作电压下进行。因而可将整块CPLD芯片

2、安装在系统中，在一定的工作环境下，依靠编程软件实现对芯片的调试，这就是在线编程技术。在线编程技术的出现，改变了以往要将程序先下载至CPLD芯片，然后再将其装配至系统的做法，它不需要编程器，可以把写好的程序直接下载至芯片中进行调试，不仅避免了多次插拔损坏芯片的引脚，而且可以在不改变系统硬件的情况下实现对系统的升级，利用它进行程序开发，不仅成本低、周期短、可靠性高，在编程技术中尤为重要。二、设计条件本设计基于数字电子技术实验，通过自行设计VHDL语言运行仿真，并将程序下载至芯片观察结果。三、设计要求设计一个汽车尾灯控制电路，汽车尾部左右两侧各有3个指示灯(用发光二极管模拟)，

3、同时将4个数码管与其相连显示当前汽车的状态，分别设计六种控制汽车尾灯的模式：即汽车前进、后退、左转、右转、刹车、路边停靠时分别呈现出不同的尾灯闪烁模式。当汽车前进时，指示灯按LED5、LED0—LED4、LED1—LED2、LED3顺序循环点亮，数码管显示ford(即foward)；当后退时，指示灯按LED2、LED3—LED4、LED1—LED5、LED0顺序循环点亮，数码管显示bacd(即backward)；在左转弯时，左侧3个指示灯按顺序循环点亮（LED5—LED5、LED4--LED5、LED4、LED3--全--LED5）时间间隔0.01S（采用一个100HZ的

4、方波源），数码管显示left；在右转弯时，右侧3个指示灯按顺序循环点亮（LED0--LED0、LED1--LED0、LED1、LED2全灭→LED0），数码管显示right；在刹车时，所有指示灯闪烁，数码管显示stop；当汽车靠路边停靠时，指示灯按LED5、LED4--LED3、LED2--LED1、LED0顺序循环点亮，数码管显示care。四、方案论证及原理通过以上所说的设计内容以及要求的分析，可以将电路分为以下几个部分：首先，通过分频电路将芯片内部的100MHZ的方波脉冲信号分频至100HZ。同时在此基础上设计一个4分频和8分频的电路，分别用SW(9)和SW(8)控制

5、。其次，使用六个发光二极管LED5—LED0和4个数码管HEX3—HEX0，使用六个发光二极管模拟汽车尾灯，同时附有4个数码管说明此时汽车的状态。46车尾灯的彩灯控制初始情况下，所有发光二极管和数码管均不显示状态，表示汽车尚未启动。由于实验所用的数码管为共阳极数码管，故置0为点亮、置1为熄灭。将前进、后退、左转、右转、刹车、靠边停靠六个状态分别于SW（0）、SW（1）、SW（2）、SW（3）、SW（4）、SW（5）一一对应。编写一个PROCESS语句，将所有发光二极管的点亮状态写入其中。同时使用IF—ELSE语句，将每种状态的发光二极管的显示状态赋给每个SWITCH按键。

6、同时使用SW(8)和SW(9)可以调节二极管发光的频率快慢。最后，实现程序模块化，下载至芯片上运行。信号通过芯片，操作者控制不同的按键，实现对发光二极管---模拟汽车尾灯的控制。一、系统逻辑框图脉冲源4分频8分频分频电路（分频至100HZ）PROCESS语句写入各种二极管的显示状态五个按键分别控制不同状态前进、后退、左转、右转、刹车、路边停靠发光二极管二、程序及芯片运行照片程序模块图像：前进：46车尾灯的彩灯控制后退：46车尾灯的彩灯控制左转：右转：46车尾灯的彩灯控制刹车：路边停靠：46车尾灯的彩灯控制一、设计总结本次设计是通过查阅各种VHDL语言资料及思考讨论而完成的

7、，在设计的过程中经过了选题的彷徨以及设计程序的繁复等阶段，提高了思考、编程能力和团队的协作能力，更加加深了我们对于数字电子这门课程的理解和学习。本次课程设计是受到了樊伟敏老师上课时讲述的“彩灯控制”程序的影响编著而成的，在一定程度上参考和学习了“彩灯控制”程序，同时也有队员自己的创新。对于设计中遇到的难题，我们明白了应该在自己积极动脑筋思考的同时，还要通过请教老师，要以积极的心态去进行这次设计，才能把课程设计做好了。这次设计使我们明白只有书本上的知识是不够的，还应加强自己的动手能力，将理论应用于实践，才能学到真正的知识。最后再