文档介绍：电子信息技术综合性课程设计开题设计题目:基于 FPGA 的交通信号灯控制器的设计主讲:徐金龙设计一个十字路口交通信号灯控制器,假设十字路口是 A方向和 B方向交叉而成的, A方向和 B方向分别设置红( R)、黄(Y) 、绿(G) 和左拐(L) 四盏灯,以及倒计时显示器,用以指挥车辆和行人有序的通过。 AB 左拐灯(L) 亮表示左转车辆可以通行;绿灯(G) 亮表示直行车辆可以通行;黄灯(Y) 亮表示左转或直行车辆即将禁行; 红灯( R)亮表示左转和直行车辆禁行;倒计时显示器用来显示允许通行或禁止通行的时间。一、设计任务二、设计功能基本要求 1、在十字路口 A和B两个方向各设一组红( R)、黄(Y) 、绿(G) 和左拐(L) 四盏灯。四灯的点亮顺序为:绿灯→黄灯→左拐灯→黄灯→红灯; 2、在 A和B两个方向各设一组倒计时显示器。 A方向四个灯亮时间分别为: 55秒(红)、 40秒(绿)、 5秒(黄)和 15 秒(左拐灯) ;B方向的四个灯亮时间分别时间为: 65秒(红)、 30秒(绿)、 5秒(黄)和 15秒(左拐灯) ; 3、可根据实际需要改变灯亮时间,但必须符合交通规则。(扩展要求之一) 三、设计内容 1、根据设计要求和确定的设计方案,计算并确定电路的元器件参数; 2、电路原理图的设计与电路的制作,用画电路图的软件完成电路原理图的设计。 3、用软件( MAX+PLUS II 或 Quartus Ⅱ)完成电路程序的设计与仿真;仿真时,一定要把功能验证完,如果一次仿真不能完全验证全部功能,可以分成模块单独仿真。 4、程序的下载和系统调试。四、设计成果: 1、实物作品一件; 2、设计报告一份; 五、系统分析: 根据设计要求,交通信号灯控制器系统框图如图所示控制电路 AL AY AG AR BL BY BG BR 两位 LED 两位 LED 计时电路译码显示电路使能信号 EN 时钟信号CLK LAMPA[3..0] LAMPB [3:0] ALED[15..0] BLED[15..0] 分频电路秒时钟信号从设计要求中得出计数值与交通信号灯的亮灭的关系如下表所示: 绿灯黄灯左拐黄灯红灯 A方向( s)40515555 B方向( s)30515565 交通信号灯的状态转换如下表所示: 状态 SS0S1S2S3S4S5S6S7 A方向 AGAYALAYARARARAR 亮灯时间(s) 40515555 B方向 BRBRBRBRBGBYBLBY 亮灯时间(s) 65305155 六、设计相关介绍(这不能作为标题) 1、PLD 芯片( MAX7000S 系列 EPM7128SLC84-15 ) 封装,引脚分布图(共 84个), 68个用户 I/O 口引脚分布(其中 16个专用) GCLK :全局时钟脚,这个脚的驱动能力最强,到所有逻辑单元的延时基本相同,所以如系统有外部时钟输入,建议定义此脚为时钟脚。如想用其他脚为时钟输入,必须在在菜单: Assign/Global project logic synthesis/Automatic global 把GCLK 前面的勾去掉。这样任意一个 I/O 脚均可做时钟输入脚。 OE1 :全局输出使能,如有三态输出,建议由此脚来控制(也可由内部逻辑产生输出使能信号),优点和用法同上。 OE2/GCLK2 :全局输出使能/全局时钟脚,两者皆可。 GCLRn :全局清零,如有寄存器清零,建议由此脚来控制(也可由内部逻辑产生清零信号),优点和用法同上。分配这些脚和分配普通 I/O 脚是一样的, 先在 Assign/device 中选好器件型号,再在 Assign/pin 中填入你想分配的管脚号和类型, 或直接在原理图中选中 input 或output, 点鼠标右键,选 assign/pin 填入你想分配的管脚号,编译一遍即可。但要注意菜单: Assign/Global/project logic synthesis/Automatic global 中的设置。不用的全局信号和专用输入管脚应接地,其他不用的管脚一般悬空。 Max+plus II 中的报告文件(*.rpt) 详细说明了管脚的接法。如不用的管脚与外电路相连,为保证不影响外电路,应将此管脚定义为输入脚,但不接逻辑。在各种封装 的器件可以设置为 的I/O 引脚操作。这些器件有一组为内部运作和输入缓冲器 VCC 引脚(即 VCCINT ),和另一组的 I/O 输出驱动 VCC 引脚(即 VCCIO )。 VCCINT 引脚必须始终连接到一个 电源。随着 的 VCCINT 水平,输入电压阈值 TTL 电平,因此兼容 输入。 VCCIO 引脚可以连接 或5.