文档介绍：交通灯控制器设计
一、实验目的
1了解交通灯管理的基本工作原理。
2熟悉8253计数器/定时器、8259A中断控制器和8255A并行接口的工作方式及应用编程。
3掌握多位LED显示的方法。
二、实验内容与要求
设计一个用于十字路口的交通灯控制器
基本要求:设计一个由一条主干道和一条支干道的十字路口的交通灯控制器,具体要求如下:
主,支干道各设有一个绿,黄,红指示灯,2个显示数码管
主干道处于常允许通行状态,而支干道有车来才允许通行。当主干道允许通行亮绿灯时,支干道亮红灯。而支干道允许通行亮绿灯时,主干道亮红灯。
当主,支干道均有车时,两者交替允许通行,主干道每次放行45s,支干道每次放行25s,由亮绿灯变成亮红灯转换时,先亮5s的黄灯作为过渡,并进行减计时显示。
三、实验报告要求

:原理图(接线图)及简要说明

(包括遇到的问题及解决的方法)
四、总体设计
本设计硬件由定时模块、发光二极管模块、数码管显示模块和紧急中断模块组成。定时模块采用硬件定时和软件定时相结合的方法,用8253定时/计数器定时100ms,再用软件计时实现所需的定时。发光二极管模块由8255控制发光二极管来实现。数码管显示模块由实验平台上的LED显示模块实现。紧急中断模块是由单脉冲发生单元和8279中断控制器组成。
程序主要是由定时子程序、发光二极管显示子程序、数码管显示子程序和中断服务程序组成。包括对8253、8255以及8259等可编程器件的编程。
五、硬件设计
定时模块是由8253的计数器0来实现定时100ms。Clk0接实验平台分频电路输出Q6,f=46875hz。GATE0接8255的PA0,由8255输出来控制计数器的起停。OUT0接8259的IRQ2,定时完成申请中断,进入中断服务程序。
发光二极管显示模块由8255输出来控制发光二极管的亮灭。8255输出为低电平时,对应的发光二极管就点亮,否则就熄灭。
实验平台上提供一组六个LED数码管。插孔CS1用于数码管段选的输出选通,插孔CS2用于数码管位选信号的输出选通。本设计用4个数码管来倒计时。
紧急中断模块是由单脉冲发生单元和8259中断控制器,单脉冲发生单元主要用来请求中断,然后做出紧急情况处理。
Q6
OUT0
8253 GATE0
Clk0
PA0
8255 PC
地址 CS1
译码 CS2
电路 CS3
CS4
路
数码管显示模块
IRQ2
8259 IRQ3
发光二极管电路
单脉冲发生单元
PC BUS
图1 系统硬件电路图
图2 8255接口电路
六、软件设计
设计源程序:
LIBRARY IEEE;
USE ;
ENTITY JTDKZ IS
PORT(CLK,SM,SB:IN STD_LOGIC;
MR,MY0,MG0,BR,BY0,BG0:OUT STD_LOGIC);
END ENTITY JTDKZ;
ARCHITECTURE ART OF JTDKZ IS
TYPE STATE_TYPE IS(A,B,C,D);
SIGNAL STATE:STATE_TYPE;
BEGIN
CNT:PROCESS(CLK)IS
VARIABLE S:INTEGER RANGE 0 TO 45;
VARIABLE CLR,EN:BIT;
BEGIN
IF(CLK'EVENT AND CLK='1')THEN
IF CLR='0'THEN S:=0;
ELSIF EN='0'THEN S:=S;
ELSE S:=S+1;
END IF;
CASE STATE IS
WHEN A=>MR<='0';MY0<='0';MG0<='1';BR<='1';BY0<='0';BG0<='0';
IF(SB AND SM)='1' THEN
IF S=45 THEN STATE<=B;CLR:='0';EN:='0';
ELSE STATE<=A;CLR:='1';EN:='1';
END IF;
ELSIF(SB AND(NOT SM))='1'THEN STATE<=B;CLR:='0';EN:='0';
ELSE STATE<=A;CLR:='1';EN:='1';
END IF;
WHEN B=>MR<='0';MY0<='1';MG0<='0';BR<='1';BY0<='0';BG0<='0';
IF S=5 THEN STA