基于vhdl的智能交通灯控制系统的设计 20

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1、摘要EDA技术的一个重要特征就是使用硬件描述语言(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。本设计就是针对交通信号灯控制器的设计问题，提出了基于VHDL语言的交通信号灯系统的硬件实现方法。通过对系统进行结构分析，采用了层次化的设计方法，给出了各个模块的VHDL程序，并且利用QuartusⅡ对应用程序进行了仿真，并给出了相应的仿真结果。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。关键词：交通信号灯；VHDL；仿真ABSTRACTOneim

2、portantcharacteristicoftheEDAisthatthedesigndocumentsshouldbecompletedbytheHDL,thedigitalcircuitexperimentutilizedvery-high-speedintegratedcircuithardwaredescriptionlanguage(VHDL)mayreducethedifficultiesofdigitalsystemdesigning,anditiswidelyusedbyelectronicdesignernow.Aimi

3、ngatthedesignproblemoftrafficlightcontroller,thispaperputsforwardahardwarerealizationmethodoftrafficlightsystemwithVHDL.Byanalyzingthearchitectureofsystem,itgivestheprogramofeachmodulewithVHDLusinghierarchicaldesignmeans.ItalsogivesthesimulationresultsbyQuartusⅡ.Optimizest

4、hedesignthroughtheelectriccircuit,mayusethescalesmallerprogrammablelogicchip,thusreducesthesystemcost.Keyword:Street-trafficcontrollights;VHDL;Simulation目录第1章引言1第2章EDA技术概述22.1EDA技术及其发展22.2EDA与传统电子设计方法的比较22.3EDA的工程设计流程2第3章可编程技术简介43.1可编程逻辑器件概述43.2FPGA/CPLD概述43.3硬件描述语言介绍53.4选

5、择VHDL硬件描述语言设计的优势63.5软件开发工具QuartusII简介6第4章智能交通控制系统的设计84.1系统功能分析84.2系统结构设计94.3系统程序实现104.3.1分频计数电路104.3.2交通信号控制器电路124.3.3动态数码管扫描电路154.3.4194.3.5建立程序包224.3.6连接各个模块234.3.7状态机的优势244.4仿真及仿真结果分析结束语26参考文献27致谢28附录291.时钟发生电路程序代码292.计数秒数选择电路程序代码313.倒计时控制电路程序代码324.红绿灯信号控制电路程序代码345.连接各个

6、模块的程序代码38外文资料原文41翻译文稿55第1章引言不同的城市存在着不同的城市问题，但其中有一个共同的问题就是城市交通。在交叉路口如何解决混合交通流中的相互影响，就是解决问题的关键所在！随着我国经济的稳步发展，人民生活水平的日渐提高，越来越多的汽车进入寻常百姓的家庭，再加上政府大力地发展公交、出租车行业，道路上的车辆越来越多，使得城市的交通成为了一个主要的问题。严重的拥堵现象，逐渐恶化的城市环境，都给广大市民带来了许多困扰。要解决这些问题不仅要求道路越来越宽阔，而且更需要有新的交通管理模式出台。实现路口交通灯系统的控制方法很多，可以用标

7、准逻辑器件、可编程序控制器PLC、单片机等方案来实现。但是这些控制方法的功能修改及调试都需要硬件电路的支持，在一定程度上增加了功能修改及系统调试的困难。交通系统未来的发展趋势就是要提高通行能力，加强环境保护，开展智能化运输和环保专项技术的研究，并且要做到以人为本，重点开展交通安全技术的研究，在这个过程中要确定经济合理的目标，促进新材料的广泛应用和开发。EDA技术是用于电子产品设计中比较先进的技术，可以代替设计者完成电子系统设计中的大部分工作，而且可以直接从程序中修改错误及系统功能而不需要硬件电路的支持，既缩短了研发周期，又大大节约了成本，受

8、到了电子工程师的青睐。因此，本设计中采用EDA技术，应用目前广泛应用的VHDL硬件电路描述语言，实现交通灯系统控制器的设计，利用QuartusⅡ集成开发环境进行综合、仿真，完成系