交通路口复杂交通信号灯的设计

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1、1引言21.1编写目的21.2背景21.3定义21.4参考资料22总体设计22.1需求规定22.2运行环境22.3基本设计概念和处理流程32.4结构32.5功能器求与程序的关系32.6人工处理过程32.7尚未问决的问题33接口设计33.1用户接口33.2外部接口33.3内部接口44运行设计44.1运行模块组合44.2运行控制44.3运行时间45系统数据结构设计45.1逻辑结构设计要点45.2物理结构设计要点45.3数据结构与程序的关系46系统出错处理设计56.1出错信息56.2补救措施56.3系统维护设计5概要设计说明书1引言1.1编

2、写目的创建一个可供日常交通灯使用的程序，目标读者为交通灯控制人员。1.2背景说明：a.交通路口复杂交通信号灯的设计b.任务提出者，开发者：陈磊用户：交通指挥系统设计环境：使用VerilogHDL语言进行设计使用Quartus2编程环境进行开发。。1.3定义ORDER选择信号ROAD亮灯控制信号EN55秒延时使能信号LIN55秒延时终止信号EN2525秒延时使能信号LIN2525秒延时终止信号RST系统复位信号CLK系统时钟信号1.4参考资料VerilogHDL数字系统设计与应用2总体设计2.1需求规定输入项目:CLK系统时钟信号RST

3、系统复位信号输出项目:ROAD亮灯控制信号，ROAD=00，红灯亮；ROAD=01，黄灯亮；ROAD=10，绿灯亮；ROAD=11，黄灯亮。处理要求:根据ORDER的不同值，使相应的灯发亮。2.2运行环境运行环境：。QuartusII9.02.3基本设计概念和处理流程ORDER=00Y红灯亮NORDER=01黄灯亮YORDER=10N绿灯亮黄灯亮YN输入ORDER2.4结构ORDER选择某一灯的选择变量ROAD控制某一灯亮的控制变量2.5功能器求与程序的关系本条用一张如下的矩阵图说明各项功能需求的实现同各块程序的分配关系：程序1程序2

4、功能需求1√功能需求2√√功能需求3√功能需求4√√2.6人工处理过程人工输入ORDER的值，根据ORDER的不同值，相应的灯变亮2.7尚未问决的问题创建一个稳定的时钟源3接口设计3.1用户接口light(red,amber,green,0,order)ORDER为控制变量，由它决定让哪一盏灯发亮。ROAD=100，则红灯亮；ROAD=010，则绿灯亮；ROAD=001，则黄灯亮；3.2外部接口CLK外部时钟源信号RST计时程序使能信号ROAD控制哪一盏灯发亮的信号3.3内部接口根据ORDER的不同取值，在下面这段程序中，case(o

5、rder)0:beginroad='b100;en25<=1;en5<=0;if(lin25==1)order<=1;end1:beginroad='b010;en25<=0;en5<=1;if(lin5==1)order<=2;end2:beginroad='b001;en25<=1;en5<=0;if(lin25==1)order<=3;end3:beginroad='b010;en25<=0;en5<=1;if(lin5==1)order<=0;endendcase4运行设计4.1运行模块组合ORDER=0时，ROAD=100，

6、调用模块TIMER25，红灯亮ORDER=1时，ROAD=010，调用模块TIMER5，黄灯亮ORDER=2时，ROAD=001，调用模块TIMER25，绿灯亮ORDER=3时，ROAD=010，调用模块TIMER5，黄灯亮4.2运行控制ORDER=0时，ROAD=100，调用模块TIMER25，红灯亮ORDER=1时，ROAD=010，调用模块TIMER5，黄灯亮ORDER=2时，ROAD=001，调用模块TIMER25，绿灯亮ORDER=3时，ROAD=010，调用模块TIMER5，黄灯亮4.3运行时间运行模块将始终占用CPU5系

7、统数据结构设计5.1逻辑结构设计要点ORDER选择变量用于选择让哪一盏灯亮ROAD=100，则红灯亮；ROAD=010，则绿灯亮；ROAD=001，则黄灯亮；5.2物理结构设计要点ORDER2位寄存器变量每次存取要存取全部2位ROAD3位寄存器变量，每次存取要存取全部3位5.3数据结构与程序的关系ORDER2位寄存器变量每次存取要存取全部2位ROAD3位寄存器变量，每次存取要存取全部3位6系统出错处理设计6.1出错信息1．系统开始运行时RST！=0，即系统没有复位，即开始运行，此时会导致出错。2．系统时钟工作不正常，各个时钟上升沿的间

8、隔不相等，在此情况下延时程序会工作不正常，使延时时间延长或缩短。6.2补救措施故障1：使RST初始时为0，过一段时间后再将RST置1。故障2：寻找一个工作稳定的时钟源作为系统的时钟源。6.3系统维护设计1．系统开始运行时