【正文】 recount：接收由交通燈信號控制電路產(chǎn)生的重新計(jì)數(shù)的使能控制信號；sign_state：接收由交通燈信號控制電路產(chǎn)生的狀態(tài)信號。第二句是定義一個信號，它的位數(shù)就是(scan_bit1),因?yàn)橹皊can_bit設(shè)定的值為2，所以信號的位數(shù)就是2位。這就使設(shè)計(jì)的靈活性增強(qiáng)了。從圖43又可以看出，當(dāng)加入1kHZ的時鐘信號后，ena_1hz產(chǎn)生了周期為一秒的脈沖信號，給予圖48紅綠燈信號控制電路。圖41時鐘發(fā)生電路圖圖41時鐘發(fā)生電路圖中：reset：系統(tǒng)內(nèi)部自復(fù)位信號。當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)時完畢，倒計(jì)時控制器就會負(fù)責(zé)產(chǎn)生一個脈沖信號發(fā)送給紅綠燈信號控制電路進(jìn)入下一個狀態(tài)，之后循環(huán)這一過程。4 單元模塊設(shè)計(jì)本章主要介紹系統(tǒng)各單元模塊的具體功能，主要包括：時鐘發(fā)生電路；計(jì)數(shù)秒數(shù)選擇電路；倒計(jì)時控制電路；紅綠燈信號控制電路。Quartus II支持層次化的設(shè)計(jì)，可以在一個新的編輯輸入環(huán)境中對使用不同輸入設(shè)計(jì)方式完成的模塊進(jìn)行調(diào)試，從而解決原理圖與HDL混合輸入設(shè)計(jì)的問題。可以通過選擇 Start Compilation （Processing 菜單）來運(yùn)行所有的編譯器模塊。 軟件開發(fā)工具Quartus II 簡介Altera的Quartus II 設(shè)計(jì)軟件提供了完整的多平臺設(shè)計(jì)環(huán)境，它可以輕易滿足各種特定設(shè)計(jì)的需要，也是單芯片可編程系統(tǒng) (SOPC) 設(shè)計(jì)的綜合性環(huán)境和SOPC開發(fā)的基本設(shè)計(jì)工具，并為Altera DSP開發(fā)包進(jìn)行系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)提供了集成綜合環(huán)境。 硬件描述語言介紹常用的硬件描述語言有VHDL、Verilog、ABEL。 可編程邏輯器件概述可編程邏輯器件(簡稱PLD)是允許用戶編程（配置）實(shí)現(xiàn)所需邏輯功能的電路，一般可利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，即用原理圖、狀態(tài)機(jī)、硬件描述語言（VHDL）等方法來表示設(shè)計(jì)思想，經(jīng)過一系列編譯或裝換程序，生成相應(yīng)的目標(biāo)文件，再由編程器或下載電纜將設(shè)計(jì)文件配置到目標(biāo)器件中，這時的可編程邏輯器件就可作為滿足用戶需求的專用集成電路使用了。利用EDA技術(shù)(特指IES/ASIC自動設(shè)計(jì)技術(shù))進(jìn)行電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，具有以下幾個特點(diǎn)：① 用軟件的方式設(shè)計(jì)硬件；② 用軟件方式設(shè)計(jì)的系統(tǒng)到硬件系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換是由有關(guān)的開發(fā)軟件自動完成的；③ 設(shè)計(jì)過程中可用有關(guān)軟件進(jìn)行各種仿真；④ 系統(tǒng)可現(xiàn)場編程，在線升級；⑤ 整個系統(tǒng)可集成在一個芯片上，體積小、功耗低、可靠性高。3 EDA和可編程技術(shù)概述本設(shè)計(jì)中采用EDA 技術(shù)，應(yīng)用目前廣泛應(yīng)用的VHDL 硬件電路描述語言，實(shí)現(xiàn)交通燈系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)， 利用Quartus Ⅱ集成開發(fā)環(huán)境進(jìn)行綜合、仿真，完成系統(tǒng)的控制作用。相反，使用基于EDA的設(shè)計(jì)方法具有周期短，設(shè)計(jì)靈活，易于修改等明顯的的優(yōu)點(diǎn)。硬件設(shè)計(jì)完成后還要利用計(jì)算機(jī)軟件經(jīng)行軟件部分的設(shè)計(jì)才能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能。當(dāng)某車道綠燈亮?xí)r，允許車輛通行，同時定時器開始計(jì)時，當(dāng)計(jì)時到45S時，則輸出為1，否則，=0；當(dāng)某車道黃燈亮后，定時器開始計(jì)時，當(dāng)計(jì)時到5S時，輸出為1，否則=0。每種燈亮的時間采用一個減法計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器用同步預(yù)置法設(shè)計(jì)，這樣只需改變預(yù)置數(shù)據(jù)，就能改變計(jì)數(shù)器的模，因此每個方向只要一個計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)時即可。電 源信號燈AT89S52信號燈時間顯示部分震 蕩部 分復(fù) 位電 路圖22 用單片幾實(shí)現(xiàn)控制的系統(tǒng)框圖 方案三交通燈的電路由下載電路及外圍電路組成，所用到的器件有EMP7064SLC44芯片、鐘振、發(fā)光二極管、電阻和導(dǎo)線?？刂破鰽車道信號燈譯碼電路B車道信號燈秒脈沖信號發(fā)生器定時器圖21 傳統(tǒng)數(shù)字邏輯電路系統(tǒng)框圖系統(tǒng)主要由控制器、定時器、秒脈沖信號發(fā)生器、譯碼器、信號燈組成。下面我將首先對這三種方案的組成框圖和實(shí)現(xiàn)原理分別進(jìn)行說明，并分析比較它們的特點(diǎn)，然后闡述最終選擇方案的原因。因此，開發(fā)一套能夠社會服務(wù)的交通燈控制器將是非常必要的，也是十分及時的。對交通的管控能力，也就從一個側(cè)面體現(xiàn)了這個國家對整個社會的管理控制能力，因此各國都很重視用各種高科技手段來強(qiáng)化對交通的管控能力。這不僅要求道路要越來越寬闊，而且要求有新的交通管理模式的出臺。在本次課程設(shè)計(jì)里，用VHDL語言為基礎(chǔ)來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)交通控制信號燈，在Quartus II軟件完成其仿真，實(shí)現(xiàn)主干和枝干道上的紅綠燈轉(zhuǎn)換。該設(shè)計(jì)通過用數(shù)字信號自動控制十字路口交通燈狀態(tài)轉(zhuǎn)換的方法,指揮各種車輛和行人安全通行,實(shí)現(xiàn)十字路口交通管理的自動化。同時隨著我國經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展，人民的生活水平日漸提高，越來越多的汽車進(jìn)入尋常老百姓的家庭，再加上政府大力發(fā)展的公交、出租車，車輛越來越多了。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，道路交通已愈來愈成為社會活動的重要組成部分。而城市高速道路在構(gòu)造上的特點(diǎn)，也決定了城市高速道路的交通狀況必然受高速道路與普通道路耦合處交通狀況的制約。2 總體方案設(shè)計(jì)通過查閱大量相關(guān)技術(shù)資料，并結(jié)合自己的實(shí)際知識，主要提出了三種技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。 方案一用傳統(tǒng)的數(shù)字電路設(shè)計(jì)并制作，方案一原理框圖如圖21所示。由軟件設(shè)置交通燈的初始時間，南北方向和東西方向各25秒，數(shù)碼管的段碼用不同的口線，東西方向的是用的P0口，南北的使用P3口，用單片機(jī)來控制各種信號燈的燃亮?xí)r間，通過單片機(jī)的P2口控制。也就是說，兩個always模塊的敏感信號是同一個，每個always模塊控制一個方向的四種燈按如下順序點(diǎn)亮，并往復(fù)循環(huán)：綠燈—黃燈—左拐燈—黃燈—紅燈。方案一中，用傳統(tǒng)數(shù)字邏輯電路實(shí)現(xiàn)，、為定時器的輸出信號，為控制器的輸出信號。在電源電路中，需要用到+5V的直流穩(wěn)壓電源，無線收發(fā)控制電路和顯示電路應(yīng)由編碼芯片和數(shù)據(jù)發(fā)射模塊兩部分組成，主控電路的主要元件為AT89C51。利用單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的交通燈控制器相對來說較穩(wěn)定，能夠完成較多功能的實(shí)現(xiàn)，但這些控制方法的功能修改及調(diào)試都需要硬件電路的支持，在一定程度上增加了功能修改及系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試的困難。因此，此次的交通信號燈控制器的設(shè)計(jì)將采用基于EDA的設(shè)計(jì)方案來實(shí)現(xiàn)所要求的功能。EDA技術(shù)使得設(shè)計(jì)者的工作僅限于利用軟件的方式，即利用硬件描述語言和EDA軟件來完成對系統(tǒng)硬件功能的實(shí)現(xiàn)。在仿真和設(shè)計(jì)兩方面支持標(biāo)準(zhǔn)硬件描述語言的功能越來越強(qiáng)大，軟硬件技術(shù)也進(jìn)一步得到了融合，在電子行業(yè)的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域、技術(shù)領(lǐng)域和設(shè)計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域得到了進(jìn)一步的肯定，使得復(fù)雜電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證趨于簡單化。PLD的出現(xiàn)，打破了由中小規(guī)模通用型集成電路和大規(guī)模專用集成電路壟斷的局面，在通信、數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)、儀器、工業(yè)控制、軍事和航空航天等眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，可以預(yù)見，不久的將來，PLD將在集成電路市場占統(tǒng)治地位。ABEL：一種支持各種不同輸入方式的HDL，被廣泛用于各種可編程邏輯器件的邏輯功能設(shè)計(jì)，由于其語言描述的獨(dú)立性，因而適用于各種不同規(guī)模的可編程器件的設(shè)計(jì)。編譯器包括的功能模塊有分析/綜合器（Analysis＆Synthesis）、適配器（Fitter）、裝配器(Assembler)、時序分析器(Timing Analyzer)、設(shè)計(jì)