基于某fpga地交通信号灯设计

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1、实用标准文案《CPLD/FPGA设计及应用课程设计》课程设计报告题目：基于FPGA的交通信号灯设计院（系）：信息科学与工程学院专业班级：通信工程学生姓名：2016年03月14日至2016年04月8日精彩文档实用标准文案目录一设计目的11.交通灯介绍22.EDA技术的发展23.基于FPGA的交通灯的优点3二设计过程41.总体设计思路42.总体设计模块53.控制电路的模块VHDL设计实现63.1分频模块63.2定时模块73.3状态转换模块83.4禁止通行模块123.5显示模块144.硬件电路设计与调试16三实验总结17参考

2、文献17附录一（程序代码）18精彩文档实用标准文案一设计目的引言：随着社会和汽车工业的快速发展,近几年机动车辆急剧增加,道路超负荷承载现象日趋严重,致使交通事故逐年增加。交通信号灯是城市交通有序、安全、快速运行的重要保障,而交通信号灯的正常工作就成了保障交通有序、安全、快速运行的关键。如何实现人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要切实解决的问题。该设计分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合城乡交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，采用了层次化的设计方法，基于VHDL语言实现红绿灯的自动指挥的硬件

3、实现方法。通过电路优化设计,可以使用规模更小的可编程逻辑芯片,从而降低系统成本。该设计是针对交通信号灯控制器的设计问题，采用EDA技术实现的交通灯控制电路的设计方案。本设计有效的克服了传统的交通灯控制的缺点而采取自上而下的设计思路。该设计在软件QuartusⅡ11.0下应用硬件描述语言VHDL语言完成设计文件，并对其进行了功能仿真和时序仿真，且给出了相应的仿真结果，绘制出了具体的逻辑电路，最后将其下载到Alter公司生产的CycloneⅡ系列的EP2C8Q208开发板上进行逻辑验证，实现软件和硬件的安全连接，达到了对交

4、通灯的自动安全控制的目的。关键字：交通灯控制；EDA；VHDL；QuartusⅡ；EP2C8Q208精彩文档实用标准文案1.交通灯介绍当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。1914年由红绿黄三色圆形的投光器组成的红绿灯始安装于纽

5、约市5号大街的一座高塔上。1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分

6、接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。2.EDA技术的发展EDA是电子设计自动化（ElectronicDesignAutomation）的缩写，是指以计算机为工作平台，融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制成的电子CAD通用软件包，主要能辅助进行三方面的设计工作，即IC设计、电子电路设计和PCB设计。是从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言HDL

7、完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载的高层次的电子设计方法。EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可用性，减轻了设计者的劳动强度。EDA技术是电子设计领域的一场革命，代表了当今电子设计技术的最新发展方向，目前正处于高速发展阶段，每年都有新的EDA工具问世。精彩文档实用标准文案2.基于FPGA的交通灯的优点传统的交通灯控制系统多数由单片机或PLC实现，基于EDA技术FPGA的设计方法设计交通灯系统就是使用硬件描述

8、语言(HDL)来完成系统的设计文件，应用VHDL的数字电路实验降低了数字系统的设计难度,这在电子设计领域已得到设计者的广泛采用。具有周期短，设计灵活，易于修改等明显的优点，而且随着FPGA器件、设计语言和电子设计自动化工具的发展和改进，越来越多的电子系统采用FPGA来设计，还有，通过FPGA设计电子系统，一旦该系统可以达到一定规模