FPGA交通灯设计实训报告

FPGA实训报告

实训设计题目 基于FPGA的交通灯控制器设计 作 者 xxxxxxx 分 院 xxxxxxxxxxxxxxxxxxx 专 业 班 级 xxxxxxxxx 指导教师（职称） xxxxxxxxxxxxxx 报告完成时间 2012年10月8日

基于FPGA的交通灯控制器设计 摘要：超高速硬件描述语言VHDL，是对数字系统进行抽象的行为与功能描述到具体的

内部线路结构描述，利用EDA工具可以在电子设计的各个阶段、各个层系进行计算机模拟验证，保证设计过程的正确性，可大大降低设计成本，缩短设计周期。本文介绍的数字秒表设计，利用基于VHDL的EDA设计工具，采用大规模可编程逻辑器件FPGA，通过设计芯片来实现系统功能。交通灯控制系统可以实现路口红绿灯的自动控制。基于FPGA设计的交通灯控制系统具有电路简单、可靠性强、实时快速擦写、运算速度高、故障率低、可靠性高,而且体积小的特点。本设计采用Altera公司Cyclone系列的EPlC3T1444C8芯片，在Quartus II软件平台上使用VHDL语言，采用自顶向下的设计方法对系统进行了模块化设计和综合，并进行了仿真。该系统可实现十字路口红绿灯及左转弯控制和倒计时显示，仿真结果结果表明系统能够自动控制交通灯转变。

关键词：EDA；交通灯；VHDL

目录

引言 .................................................................................................................................................. 1 1 FPGA概述 .................................................................................................................................... 2

1.1 FPGA的简介 ...................................................................................................................... 2 1.2 FPGA的应用 ...................................................................................................................... 2 2 VHDL硬件描述语言 .................................................................................................................... 3

2.1 VHDL程序基本结构 .......................................................................................................... 3

2.1.1 实体 ....................................................................................................................... 3 2.1.2 结构体 ................................................................................................................... 4 2.1.3 库 ........................................................................................................................... 4 2.2 VHDL语言 .......................................................................................................................... 4

2.2.1 VHDL文字规则 ...................................................................................................... 4 2.2.2 VHDL数据对象 ...................................................................................................... 4 2.2.3 VHDL数据类型 ...................................................................................................... 4 2.2.4 VHDL顺序语句 ...................................................................................................... 5 2.2.5 VHDL并行语句 ...................................................................................................... 5

3系统设计与仿真 ............................................................................................................................ 6

3.1 系统介绍 ........................................................................................................................... 6

3.1.1 设计任务 ............................................................................................................... 6 3.1.2 设计要求 ............................................................................................................... 6 3.2 系统设计仿真 ................................................................................................................... 6

3.2.1 系统框图设计 ....................................................................................................... 7 3.2.2 系统时序状态图设计 ........................................................................................... 7 3.2.3 系统工程设计流程图 ........................................................................................... 8 3.2.4 芯片选择 ............................................................................................................... 8 3.3 功能模块设计与仿真 ....................................................................................................... 8

3.3.1 分频器模块设计 ................................................................................................... 8 3.3.2 控制模块设计 ....................................................................................................... 9 3.3.3 倒计时模块设计 ................................................................................................. 10 3.3.4 信号处理模块设计 ............................................................................................. 11 3.3.5 数据译码模块设计 ............................................................................................. 12 3.3.6 显示模块设计 ..................................................................................................... 14 3.4 顶层文件设计 ................................................................................................................. 17 结论 ................................................................................................................................................ 19 参考文献：..................................................................................................................................... 19

基于FPGA的交通灯控制器设计

xxxxx专业xxxx班xxxx 指导教师xxxx

引言

当今社会是数字化的社会，是数字集成电路广泛应用的社会。数字集成电路本身在不断进行更新换代，随着微电子技术的发展，设计与制造集成电路的任务已不完全由半导体厂商来独立承担。系统设计师更愿意自己设计专业集成电路（ASIC）芯片，而且希望设计周期尽 …… 此处隐藏：11846字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……