eda课设交通灯

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1、《EDA技术及应用》课程设计报告题目：交通灯控制系统的设计院（系）：机电与自动化学院专业班级：学生姓名：学号：20142101063指导教师：2017年6月19日至2016年6月23日武昌首义学院制《EDA技术及应用》课程设计任务书一、设计题目交通灯控制系统的设计二、设计主要内容(1)控制要求本课程设计要求利用VHDL对输入的时钟信号进行分频控制产生秒信号，并结合试验箱上的集成电路及芯片，控制十字路口的红绿黄灯交替点亮和熄灭，并用1位7段数码管显示十字路口两个方向的剩余时间。①根据交通状态控制十字路口红黄绿灯的点亮熄灭及闪烁等。②倒计时功能：从9秒开始倒

2、计时，3秒时绿灯变黄并闪烁，红灯不变。9秒结束时一组黄灯变红，另外一组红灯变绿。③显示功能：使用1位7段数码管动态显示倒计时时间。(2)设计要求①设计FPGA的基础工作电路；②设计红绿黄12个灯与FPGA芯片的硬件电路连接；③设计显示部分硬件电路；④使用底层及顶层设计完成电路设计，并作出各文件的仿真；⑤程序下载并进行硬件调试；（3）撰写说明书①含系统硬件设计电路；②含软件设计（程序及必要的说明）；③含软件仿真及生成的顶层电路；④调试及调试结果，以及在调试过程中出现的问题及解决办法；三、原始资料(1)交通灯控制系统的的基本原理是根据路口的交通状态设定路口红

3、灯点亮时长和绿灯的点亮时长，主干道的绿灯时间应大于红灯点亮时间。而倒计时时间均为10秒，黄灯闪烁均为3秒；(2)本系统的控制与计时有关，因此产生秒信号是设计的关键，系统中可以采用分频实现秒信号，并对此秒信号进行计数，当时间要求达到时，实现对交通灯的切换操作；(3)由于用七段数码管实现倒计时计数，在程序中用底层文件的方式实现译码功能，并驱动数码管进行显示；(4)七段数码管的显示可以采用静态显示，但应有锁存部分，保证显示的正确及稳定。分频频产生控制信号控制交通灯锁存器存器倒计时显示器计数模块CLK1Hz系统结构如下图所示：图1交通灯控制系统组成框图四、要求的

4、设计成果在QuartusII软件中新建原理图文件，编译，仿真，锁定管脚并下载到目标芯片。将(1)根据设计要求,设计系统的原理框图，说明系统中各主要组成部分的功能；(2)在QuartusII软件中，编写各个模块VHDL源程序；并上机调试通过；(3)根据软件编好用于系统仿真的测试文件；(4)编好用于硬件验证的管脚锁定文件；(5)记录系统各个模块仿真结果；(6)记录调试过程中出现的问题及解决办法。注意：基本要求学生必须完成，学有余力的学生可以在基本要求完成的前提下，选择其它方案完成设计。一般来说，生成的硬件电路越简单考查评价就越高。五、进程安排序号课程设计内容

5、学时分配备注1集中学生学习课程设计的关键理论知识、分配设计任务、明确设计要求、查找资料等。0.5天2根据任务的要求进行方案构思，初选方案，绘制系统原理框图并与指导教师讨论，方案定稿。1天完成各模块的VHDL程序设计、编译和时序仿真1.5天3编程、下载，结合硬件平台，进行调试。完成顶层文件图绘制，对编制好的文件交给老师检查，并按照老师要求修改。1天4撰写课程设计说明书0.5天5答辩及验收课程设计0.5天合计5天六、主要参考资料[1]侯伯享.VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计.西安：西安电子科技大学出版,2010[2]潘松.EDA技术实用教程.成都：电子

6、科技大学出版社,2010[3]李玉山.电子系统集成设计技术.北京：电子工业出版社，2010.6.[4]李国丽.EDA与数字系统设计.北京：机械工业出版社,2009[5]周彩宝.VHDL语言及其应用.上海:华东计算机技术研究所：2009[6]谭会生.EDA技术中和应用实例与分析.西安:西安电子科技大学出版社,2008指导教师（签名）：20年月日目录1课程设计主要内容与要求21.1设计目的21.2控制要求21.3设计要求22系统设计32.1系统原理32.2电路功能描述32.3交通灯控制器的实现32.4软件程序设计52.5时钟分频模块62.6计数模块62.7数

7、码管模块72.8LED显示模块83软件程序设计94硬件电路图、软件仿真图及调试结果114.1硬件电路114.2引脚设置125软件仿真136设计过程中的问题及解决办法167实验总结和心得体会168参考文献161课程设计主要内容与要求1.1设计目的学习DEA开发软件和QuartusII的使用方法，熟悉可编程逻辑器件的使用。通过制作来了解交通灯控制系统，交通灯控制系统主要是实现城市十字交叉路口红绿灯的控制。1.2控制要求本课程设计要求利用VHDL对输入的时钟信号进行分频控制产生秒信号，并结合试验箱上的集成电路及芯片，控制十字路口的红绿黄灯交替点亮和熄灭，并用1

8、位7段数码管显示十字路口两个方向的剩余时间。①根据交通状态控制十字路口红黄绿灯的