交通灯信号控制器设计

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1、交通灯信号控制器设计学院:信息工程学院专业:通信工程班级:姓名:指导教师:完成日期:2010年6月1日目录引言1一绪论1（一）课题背景及意义1（二）课题任务要求2二FPGA技术及开发工具介绍2（一）FPGA芯片2（二）VHDL语言简介4(三)MAX+PLUSII软件6三基于VHDL交通灯控制器设计和仿真7（一）设计思想介绍7（二）系统各功能模块的实现8（三）系统综合设计与仿真10（四）软件调试过程中遇到的问题11四系统调试与实现12（一）GW48-CK系统概述12（二）GW48-CK系统工作原理13（三）实验电路及管脚定义14（四）实验

2、箱上验证时遇到的一些问题16（五）交通灯信号控制硬件测试16五毕业设计总结20结束语21参考文献21摘要自从交通灯诞生以来，其内部的电路控制系统就不断的被改进，设计方法也开始多种多样，从而使交通灯显得更加智能化。本设计主要在MAX+plusⅡ环境下运用VHDL进行交通灯信号控制设计，并在GW48-CK型开发实验箱上的FPGA器件EPF10K10LC84-4芯片上进行硬件模拟实现。关键词：智能化，交通灯，VHDL，MAX+plusⅡAbstractSincetheinceptionoftrafficlights,theinternaloft

3、hecircuitcontrolsystemshavebeencontinuouslyimproved,andstartvarietyofdesign,whichmakethetrafficlightsmoreintelligent.ThedesignmainlyusingVHDLfortrafficsignalcontroldesignintheMAX+plusⅡenvironment,andConductHardwareSimulationinthedeviceEPF10K10LC84-4chipofFPGAinGW48-CK-typ

4、edevelopmentboxKeyword:IntelligentTrafficlightsVHDLMAX+plusⅡ引言随着电子设计自动化（EDA）的发展,电子系统的设计技术和设计工具发生了深刻的变化。利用硬件描述语言对数字系统的硬件电路进行描述是EDA的关键技术之一。VHDL(VeryHighSpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguage)语言是目前主流的硬件描述语言,它具有很强的电路描述和建模能力,且有与具体硬件电路无关和与设计平台无关的特性,在语言易读性和层次化结构设计方面表现

5、出强大的生命力和应用潜力。在城市车流量日益增加的今天,交通信号控制器扮演着越来越重要的角色。目前交通信号控制器可采用MCU、PLC和PLD等多种形式进行控制。其中采用MCU进行控制的特点是系统可塑性较强,控制模式灵活多样,但系统的组成除单片机芯片外还需要扩展较多的外围电路;采用PLC进行控制的特点是编程较方便,容易扩展输入输出通道,但系统硬件成本较高;采用PLD器件进行控制的特点是控制简单灵活,仅需要配置简单的外围电路即可实现特定的功能,这对于简化交通信号控制器的设计、普及交通信号控制器的应用将起到积极的推动作用。文中采用VHDL语言,运

6、用计数器设计方法对交通信号控制器进行设计,并且利用EDA开发工具MAX+PLUSII对代码分别进行全程编译和仿真,最后在FPGA器件上进行下载验证一绪论本设计系统是基于VHDL的模拟交通灯控制系统，具有一定的现实意义。本课题的目的是以VHDL为基础，通过可编程逻辑器件CPLD/FPGA的EPF10K10LC84-4,LED数码管显示和LED灯完成十字路口的工作状态模拟，并且通过按键有效的监视控制主，支干道是否有车辆通过，由监控结果自动调节主，支干道的放行时间，等待时间和状态转换时间。（一）课题背景及意义随着社会经济的发展，城市交通问题越来

7、越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定

8、了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越