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應用VHDL語(yǔ)言設計數字系統，大部分設計工作可在計算機上完成，從而縮短系統開(kāi)發(fā)時(shí)間，提高工作效率。下面介紹基于VHDL設計交通燈控制器的一種方案，并給出源程序和仿真結果。 1 系統功能與要求 交通燈控制器控制兩個(gè)主干道交叉路口的交通，路口車(chē)輛多，直行信號、左轉彎信號分開(kāi)顯示，a，b兩個(gè)主干道的通行時(shí)間相等，其中指示直行的綠燈亮30 s，指示左轉彎的綠燈亮12 s，綠燈變至紅燈時(shí)，黃燈亮3 s，以便于車(chē)輛能停在停車(chē)線(xiàn)內，紅燈信號的最后3 s相應的黃燈也同時(shí)亮，以便提示駕駛人員準備起步。在兩個(gè)主干道路口都配備傳感器用來(lái)檢測有無(wú)車(chē)輛通行。當兩個(gè)主干道都有車(chē)輛時(shí)，自動(dòng)處于主干道a綠燈，主干道b紅燈的狀態(tài)，然后輪流切換通行。當主干道a無(wú)車(chē)輛時(shí)，自動(dòng)處于主干道b綠燈，主干道a紅燈的狀態(tài)；反之亦然，以提高通行效率。 2 設計與仿真 根據交通燈控制器的功能與要求，將其總體電路分為分頻器、信號控制器兩個(gè)模塊。外部脈沖振蕩器的頻率選為32 768 kHz，經(jīng)分頻器分頻得1 Hz的信號，1 Hz信號用做信號控制器的計數脈沖，用VHDL設計組成交通燈控制器的分頻器、信號控制器兩個(gè)模塊，在QuartusⅡ開(kāi)發(fā)平臺上，分別編譯兩個(gè)模塊的VHDL程序，然后用原理圖輸入法形成圖1所示的總體框圖。 其中信號控制器的VHDL程序如下： 其中，Sa，Sb分別是a，b路口傳感器的信號，aR，aY，aG，aLR，aLY，aLG分別代表控制主干道a的直行紅燈、黃燈、綠燈，左轉彎紅燈、黃燈、綠燈的信號；bR，bY，bG，bLR，bLY，bLG分別代表控制主干道b的直行紅燈、黃燈、綠燈，左轉彎紅燈、黃燈、綠燈的信號；aPR，aPG，bPR，bPG是人行道信號，enl是使能信號。enl=0時(shí)a，b兩路口紅燈同時(shí)亮，便于處理特殊情況。用QuartusⅡ對程序編譯、仿真，得到的仿真波形如圖2所示，經(jīng)程序下載、實(shí)驗驗證，系統功能符合要求。 基于VHDL設計交通燈控制器，外圍電路少、功耗低、可靠性高，便于系統功能的修改，設計效率高。 |
