第章绪论 设计背景 主要设计功能 论文结构 第章实验开发环境 技术概论控制键，此个键不受多任务重配置电 路控制，使用简单，就分为高低电平两种模式。 数码管发光管受多任务重配置电路控制，可以 根据编程显示需要的状态。 数码管发光管不受多任务重配置电路控制仅 型含此发光管，它们的连线形式简单明了，都是采用了共 阴极的接法，使用时给予高电平信号，对应的数码管会显示数字，指示灯就河南科技大学本科毕业设计论文 交通灯控制电路设计 摘要 传统的交通灯控制电路通常是通过单片机或者可编程逻辑器件实现，而 本文介绍了基于现场可编程门阵列技术和开发平台实现十字路口 交通灯控制电路的种方案。 在整个设计过程中，首先设计整体结构框图然后利用硬件描述语言编 写各模块程序，其中主模块实现对交通灯的状态控制以及各模块之间的逻辑 控制状态控制模块利用红绿黄三组发光二极管模拟十字路口交通灯状态， 实现对交通灯的状态控制计时模块实现对事件的计时时间显示模块实现 在数码管上的时间显示刷新功能最后，在环境下进行编译 仿真，生成顶层文件后下载到芯片上进行验证。实 验结果表明，该设计基本实现了交通灯控制系统所要求的控制功能，包括倒 计时时间显示功能特殊状态控制功能以及主支干道的红黄绿灯交替 显示功能，表明本文所述的设计方案正确。 本文结合交通灯控制电路的设计过程，简单介绍了电子设计自动化以及 现场可编程门阵列的基本特点硬件描述语言设计的优点及实验平台 的简单使用，接着又通过详细的设计过程实际验证了该开发环境的优点。通 过整个设计过程可以看出现场可编程门阵列在电子系统设计中的重要地位和 美好前景。 关键词交通灯控制电路， ， ， ， ， ， ， ， 河南科技大学本科毕业设计论文 ， ， 。当需要修改功能时，只需换 片即可。这样，同片，不同的编程数据，可以产生不同 的电路功能。因此，的使用非常灵活。 语言 的应用主要是应用在数字电路的设计中。目前，它在中国的应用 多数是用在的设计中。当然在些实力较为雄厚的单位， 它也被用来设计。 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，的语言形式描述风格以及语法是十分类 似于般的计算机高级语言。的程序结构特点是将项工程设计，或 称设计实体可以是个元件，个电路模块或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。在对个设计实体定义了外部界面后，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分的概念 是系统设计的基本点。 与其他硬件描述语言相比，具有以下特点河南科技大学本科毕业设计论文 功能强大设计灵活，。具有功能强大的语言结构，可以用简洁明 确的源代码来描述复杂的逻辑控制。它具有多层次的设计描述功能，层层细 化，最后可直接生成电路级描述。支持同步电路异步电路和随机电路 的设计，这是其他硬件描述语言所不能比拟的。还支持各种设计方法， 既支持自底向上的设计，又支持自顶向下的设计既支持模块化设计，又支 持层次化设计。 支持广泛易于修改。由于已经成为标准所规范的硬件描述 语言，目前大多数工具几乎都支持，这为阶段。它是完整且易用的独特解决方案，其设计流程主要包括 设计输入综合布局布线仿真时序分析编程和配置。 设计输入 综合 布局布线 时序分析 编程与配置 仿真 时序底层 工程更改管理 调试 功耗分析 图的设计流程 实验硬件平台 本设计采用的是康芯公司的系列实验开发系统上验证的， 实验平台功能强大配置繁多。由于设计是在模式模式五的基本 电路如图所示下仿真设计的，所以主要用到的配置如下 并行下载口此接口通过下载线与微机的打印机口相连。来自 机的下载控制信号和的目标码将通过此口，完成对目标芯片的 编程下载。编程电路模块能自动识别不同的芯片，并作出相应 的下载适配操作。 河南科技大学本科毕业设计论文 键键键键键键键键 译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器 数码管 数码管 数码管 数码管 数码管 数码管 数码管 数码管 目标芯片 实验电路结构图 图的简易电路 键键为实验信号控制键，此个键受多任务重配置电路 控制，它在每张电路图中的功能及其与主系统的连接方式随的模式选 择而变。 键键实验信号的进步推广和广 泛应用奠定了基础。在硬件电路设计过程中，主要的设计文件是用编写 的源代码，因为易读和结构化，所以易于修改设计。 强大的系统硬件描述能力。具有多层次的设计描述功能，既可以描 述系统级电路，又可以描述门级电路。而描述既可以采用行为描述寄存器 传输描述或结构描述，也可以采用三者混合的混合级描述。另外，支持 惯性延迟和传输延迟，还可以准确地建立硬件电路模型。支持预定义的 和自定义的数据类型，给硬件描述带来较大的自由度，使设计人员能够方便 地创建高层次的系统模型。 独立于器件的设计与工艺无关。设计人员用进行设计时，不需 要首先考虑选择完成设计的器件，就可以集中精力进行设计的优化。当设计 描述完成后，可以用多种不同的器件结构来实现其功能。 很强的移植能力。是种标准化的硬件描述语言，同个设计描述 可以被不同的工具所支持，使得设计描述的移植成为可能。 易于共享和复用。采用基于库的设计方法，可以建立 各种可再次利用的模块。这些模块可以预先设计或使用以前设计中的存档模 块，将这些模块存放到库中，就可以在以后的设计中进行复用，可以使设计 成果在设计人员之间进行交流和共享，减少硬件电路设计。 设计流程 是公司的综合性开发软件，支持原理图 以及等多种设计河南科技大学本科毕业设计论文 输入形式，内嵌自有的综合器以及仿真器，可以完成从设计输入到硬件配置 的完整设计流程。 设计的流程图如图所示，可以使用软件完成设 计流程的所必不可少的交通控制手段。目前很多城市交 叉路口的交通灯实行的是定时控制，灯亮的时间是预先设定好的，在时间和 空间方面的应变性能较差，定程度上造成了交通资源的浪费，加重了道路 交通压力。 目前，国内的交通灯般设在十字路门，在醒目位置用红绿黄三种 颜色的指示灯，加上个倒计时的显示计时器来控制行车。现在国内些交 通灯的设计采用实现，这些设计主要考虑在技术的基础上，利用 的相关知识设计交通灯控制系统，可以根据实际情况对灯亮时间进行自 由调整，整个设计系统通过Ⅱ软件进行了模拟仿真，并下载到 器件中进行硬件的调试，验证设计的交通信号灯控制电路完全可以实现预定 的功能，具有定的实用性。例如主要适用于在两条干道汇合点形成的十 字交叉路口的交通信号灯控制电路，路口设计两组红绿灯分别对两个方向上 的交通运行状态进行管理。交通灯的持续闪亮时间由键盘输入控制。设两组 红绿灯方向分别为，当方向的红灯亮时，方向对应绿灯亮，由绿灯 转换成红灯的过渡阶段黄灯亮，即方向红灯亮的时间等于方向绿灯和黄 灯亮的时间之和。同理，当方向的红灯变亮时，方向交通灯也遵循此规 则。 本交通灯控制电路设计主要是针对小型十字路口的，小路口通车量相对 较少，本交通控制电路即可实现合理控制。总体方案设计完以后，在 上完成了交通灯控制系统的设计综合以及仿真，并最终在系列的 芯片上验证设计并实现了基于的交通控制系统。河南科技大学本科毕业设计论文 第章绪论 设计背景 交通灯控制电路实际就是交通灯控制器的内部电路。所谓交通灯控制器， 就是为管理交通工具和行人的动向，保障道路安全通畅而设置的类固定不 动的灯具。在今天