【正文】 LARM820 型教學(xué)實驗系統(tǒng)。 桂忱 汽車尾燈控制電路的 PLD 實現(xiàn) 第 1 頁 共 39 頁 目 錄1 引 言 .......................................................................................................................................1 課程設(shè)計背景 ...................................................................................................................1 可編程邏輯器件的應(yīng)用 ...................................................................................................4 可編程邏輯器件的發(fā)展方向 ...........................................................................................5 ELARM820 型教學(xué)實驗系統(tǒng)介紹 ................................................................................62 理論基礎(chǔ) .................................................................................................................................9 FPGA/CPLD 概述 .............................................................................................................9 VHDL 語言概述 .............................................................................................................11 MAX PLUS II 概述 ............................................................................................................133 汽車尾燈控制器詳細設(shè)計 ...................................................................................................16 設(shè)計方案 .........................................................................................................................16 設(shè)計思路 .........................................................................................................................18 模塊設(shè)計 .........................................................................................................................184 汽車尾燈控制器的仿真 ........................................................................................................24 控制模塊的仿真 .............................................................................................................24 檢查模塊的仿真 .............................................................................................................24 剎車模塊的仿真 .............................................................................................................25 左轉(zhuǎn)模塊的仿真 .............................................................................................................25 右轉(zhuǎn)模塊的仿真 .............................................................................................................265 小 結(jié) .....................................................................................................................................27參考文獻 ...................................................................................................................................28附錄：設(shè)計源程序清單 ...........................................................................................................29汽車尾燈控制電路的 PLD 實現(xiàn) 摘 要 本課題主要是基于可編程邏輯器件，使用硬件描述語言 VHDL，采用“自頂向下”的設(shè)計方法，編寫一個汽車尾燈控制器的芯片，并使用 Max Plus II 軟件仿真結(jié)果。關(guān)鍵詞 可編程邏輯器件；數(shù)字邏輯系統(tǒng)；硬件描述語言；汽車尾燈 The Acplishment of Automobile Taillight PLD Control CircuitAbstract: This topic mainly is according to Programmable Logic Device, the usage hardware description language VHDL, the design method of the adoption from top to bottom, write a chip of auto taillight controlled, and use the Max Plus II software to imitate a true result. This text introduced the development process of the programmable logic device first, then for related theories knowledge of the auto taillight controller to make elucidation, mainly explained in detail the design way of thinking and the mold piece of the auto taillight controller to divide the line. Divide the line the auto taillight controller as the five greatest molds piece, set the examine that put together to carry out a auto taillight, brake function, left move function, right move function, collectivity control function. At last, used the Max Plus II software to be respectively carry on imitate to each mold piece and the main procedure really, and made analysis towards imitate truly result, experiments with ELARM820 type teaching system.Key words: PLD。它由早期的電子管、晶體管、小中規(guī)模集成電路發(fā)展到超大規(guī)模集成電路（VLSIC）以及許多具有特定功能的專用集成電路。目前，Altera 系列產(chǎn)品在我國使用較多。目前可編程邏輯器件（PLD）已有含單片高達 100000 等效門的器件出現(xiàn)，可實現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)。本文介紹了 CPLD 與 FPGA 邏輯器件的基本知識和相關(guān)的軟件——MAX PLUS II及硬件編程語言——VHDL。人們正以極大的熱情努力的工作并享受由此而帶來的種種便利，汽車作為高消費的生活和生產(chǎn)資料，在滿足了人們的出行方便的同時，人們更加注重汽車本身的舒適性、可控性、便捷性和安全性。而基于傳統(tǒng)的機械和純電路的控制方式，由于它完全取決于尾燈系統(tǒng)所采用的硬件來保證它的正常工作，而一旦電路老化或者因為機械振動而引起的接觸問題以及機械元件變形而不能及時觸發(fā)電路電源開關(guān)，這類問題是經(jīng)常發(fā)生，而除了選用更好的硬件系統(tǒng)元件幾乎沒有別的可靠的方法來進行避免這類故障的發(fā)生，于是，選用智能型的元件來進行系統(tǒng)的設(shè)計，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可控制性是非常必須的。于是，在汽車上實行這種車燈控制方式是一種變化和進步，增加了汽車行車安全性，降低了汽車的故障率。目前，在通信、自動控制、信息處理等諸多領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。集成電路技術(shù)的發(fā)展也帶來了設(shè)計方法的進步，先進的 EDA（電子線路設(shè)計自動化）技術(shù)將傳統(tǒng)的“自下而上”的設(shè)計方法改變?yōu)椤白陨隙隆钡脑O(shè)計方法，利用計算機技術(shù)，設(shè)計者在實驗室里就可以設(shè)計出合適的 ASIC（專用集成電路）芯片以 桂忱 汽車尾燈控制電路的 PLD 實現(xiàn) 第 3 頁 共 29 頁 滿足特定電路的需要。它采用熔絲工藝編程，只能寫一次，不能擦除和重寫，圖 為用 PROM 完成的半加器邏輯陣列，其中“20 世紀(jì) 70 年代末期美國 MMI 公司率先推出可編程陣列邏輯（PAL），它由可編程的與陣列和固定的或陣列組成，采用熔絲編程方式，雙極工藝制造，器件的工作速度很高，PAL 的輸出結(jié)構(gòu)種類很多，設(shè)計靈活，成為第一個得到廣泛應(yīng)用的 PLD。上述幾種可編程邏輯器件由于陣列規(guī)模較小，片內(nèi)寄存器資源不足，不夠靈活，編程不便，目前只有 GAL 在中小規(guī)模數(shù)字邏輯方面還在應(yīng)用。 可編程邏輯器件的應(yīng)用隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，今天的 CPLD 和 FPGA 器件在集成度、功能和性能（速度及可靠性）方面已經(jīng)能夠滿足大多數(shù)場合的使用要求用 CPLD，F(xiàn)PGA 等大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷〈鷤鹘y(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)集成電路、接口電路和專用集成電路已成為技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。2．在通信領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)代通信系統(tǒng)的發(fā)展方向是功能更強、體積更小、速度更快、功耗更低。隨著 DSP 系統(tǒng)復(fù)雜程度和功能要求的提高，用 DSP 解決方案愈現(xiàn)出其缺陷性：實時性不強、靈活性太差，不適合在實驗室或技術(shù)開發(fā)等場合使用等?？删幊踢壿嬈骷沁壿嬈骷易逯邪l(fā)展最快的一類器件，可編程邏輯器件的出現(xiàn)使得其產(chǎn)品開發(fā)周期縮短、現(xiàn)場靈活性好、開發(fā)風(fēng)險變小，隨著工藝、技術(shù)及市場的不斷發(fā)展，PLD 產(chǎn)品的價格將越來越便宜、集成度越來越高、速度越來越快，再加上其設(shè)計開發(fā)采用符合國際標(biāo)準(zhǔn)的、功能強大的通用性 EDA 工具，可編程邏輯器件的應(yīng)用前景將愈來愈廣闊，CPLD/FPGA 以其不可替代的地位，將越來越受到業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。目前，ASIC 的容量越來越大，密度已達到平均每平方英寸 1 百萬個門電路。隨著每個門電路成本的降低和每個器件中門電路數(shù)量的增加，可編程邏輯器件正在大舉打入傳統(tǒng)的門陣列領(lǐng)域，并已有少量的打入了標(biāo)準(zhǔn)單元 ASIC的領(lǐng)域。新的體系采用了為其優(yōu)化的交錯環(huán)形 I/O 管腳，進一步降低了成本，這樣公司的產(chǎn)品將具有更大的成本優(yōu)勢 MAX 系列和上一代 MAX 產(chǎn)品相比，成本降低了一半，功耗只有其十分之一，同時保持 MAX 系列原有的即用性、單芯片、非易失性和易用性，MAX 器件系列采用 TSM 成本優(yōu)化的， 以及六層金屬 Flash 工藝，而且新的系列容量翻了兩番，性能是上一代MAXCPLD 的兩倍多采用 MAX 器件，大批量消費類、通信、工業(yè)和計算設(shè)計的工程師能夠用 MAX 器件替代更昂貴和不夠靈活的小型 ASIC 和 ASSP。系統(tǒng)采用實