EDA课程设计-交通灯控制器.doc

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1、目录引言11硬件电路介绍21.1EDA技术介绍21.2交通灯控制器的基本要求21.3交通灯控制器的原理描述31.4交通灯控制器的基本方案32各单元电路设计52.1计数器的设计52.1.1计数器的程序52.1.2交通灯计数器波形图62.2控制器的设计62.2.1控制器的程序72.2.2交通灯控制器波形图92.3分位器的设计92.3.1分位电路程序92.3.2分位译码电路波形图102.4七段译码电路的设计102.4.1七段译码电路的程序102.4.2七段译码电路的波形图123顶层设计图133.1交通灯控制器的顶层原理13总结14致谢15参考文献

2、16引言EDA是电子设计自动化（ElectronicDesignAutomation）的缩写，在20世纪90年代初从计算机辅助设计（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等工作。 VHDL的英文全名是Very-High-SpeedIntegratedCircuitH

3、ardwareDescriptionLanguage，诞生于1982年。1987年底，VHDL被IEEE和美国国防部确认为标准硬件描述语言。VHDL主要用于描述数字系统的结构，行为，功能和接口。除了含有许多具有硬件特征的语句外，VHDL的语言形式和描述风格与句法是十分类似于一般的计算机高级语言。VHDL的程序结构特点是将一项工程设计，或称设计实体（可以是一个元件，一个电路模块或一个系统）分成外部（或称可视部分,及端口)和内部（或称不可视部分），既涉及实体的内部功能和算法完成部分。在对一个设计实体定义了外部界面后，一旦其内部开发完成后，其他的

4、设计就可以直接调用这个实体。这种将设计实体分成内外部分的概念是VHDL系统设计的基本点。VHDL主要用于描述数字系统的结构，行为，功能和接口。除了含有许多具有硬件特征的语句外，VHDL的语言形式和描述风格与句法是十分类似于一般的计算机高级语言。VHDL的程序结构特点是将一项工程设计，或称设计实体（可以是一个元件，一个电路模块或一个系统）分成外部（或称可是部分,及端口)和内部（或称不可视部分），既涉及实体的内部功能和算法完成部分。在对一个设计实体定义了外部界面后，一旦其内部开发完成后，其他的设计就可以直接调用这个实体。这种将设计实体分成内外部

5、分的概念是VHDL系统设计的基本点 实现路口交通灯系统的控制方法很多，可以用标准逻辑器件、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。因此，在设计中采用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MAXPLUSⅡ集成开发环境进行综合、仿真，并下载到CPLD可编程逻辑器件中，完成系统的控制作用。1硬件电路介绍1.1EDA技术介绍　EDA技术是在电子CAD技术基础上发展起来的计算机软件系统，是指以计算机为工

6、作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计。　　利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。　　现在对EDA的概念或范畴用得很宽。包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有EDA的应用。目前EDA技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。例如在飞机制造过程中，从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟

7、，都可能涉及到EDA技术。EDA技术，主要针对电子电路设计、PCB设计和IC设计。EDA技术包含以下特点：1，EDA技术所用器件体积小巧、使用灵活、成本低，易于真正产品化。组装各种智能式控制设备和仪器，能做到机电仪一体化。2，面向控制。能有针对性地解决各种从简单到复杂的各类控制任务，因而能获得最佳的性能价格比。3，抗干扰能力强，适应温度范围宽，在各种恶劣的环境下都能可靠的工作。这是其它微机集中无法比拟的。4，可以方便的实现多机、分布式的集散控制，使整个控制系统的效率大大地提高。5，EDA技术应用产品的研制周期短，所开发出来的样机就是以后批量

8、生产的产品，可以避免不必要的二次开发过程。EDA的应用非常广泛，比如说在工业方面，电机控制，工业机器人，过程控制，智能传感器，机电仪一体化等都应用到了EDA技术。而仪器仪表方面、