基于fpga的智能交通燈的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-全文預(yù)覽
【正文】 Corporation. 2002. Altera Digital Library. Altera． Mark Zwolinski. Digital System Design with VHDL [M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2002:11—18． 附錄：ibrary ieee。 enable: in std_logic。architecture a of count5 is signal fp:std_logic_vector(24 downto 0)。event and clk=39。 else fp=fp+1。 process(f) begin if(f39。139。 end if。039。 end a。 end process。139。 else data=101。139。 end if。) then if fp=1011111010111100001000000 then fp=0000000000000000000000000。 signal data: std_logic_vector(2 downto 0):=101。 q :out std_logic_vector(2 downto 0))。use 。且由于實(shí)驗(yàn)板上的LED數(shù)碼管和邏輯狀態(tài)指示管數(shù)目有限，在設(shè)計(jì)十字路口交通燈控制器時(shí)，沒有考慮左拐彎功能。目標(biāo)器件為FPGA芯片，運(yùn)用層次化設(shè)計(jì)方法，完成各個(gè)模塊的連接，實(shí)現(xiàn)了十字路口車輛的自動(dòng)控制。諸如此類的問題很多，通過自己查找資料和反復(fù)摸索，最終解決了問題。我依據(jù)交通燈控制器的要求劃分模塊，之后開始的是單元模塊的設(shè)計(jì)。 總 結(jié)之前對FPGA和VHDL的了解僅局限于課本上的些許知識(shí)，而沒有深入體會(huì)，缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。此時(shí)主、支兩干道的數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)顯示均為5S。圖中三個(gè)定時(shí)器分別確定甲道和乙道通行時(shí)間tt1以及共同的停車（黃燈燃亮），CC2和C3分別是這些定時(shí)計(jì)數(shù)器的工作使能信號，即當(dāng)CC2和C3為1時(shí)，相應(yīng)的定時(shí)器計(jì)數(shù)的指示信號，計(jì)數(shù)器在計(jì)數(shù)過程中，相應(yīng)的指示信號為0，計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí)為1. 十字路口交通管理器是一個(gè)控制類型的數(shù)字系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)處理單元比較簡單。該管理器控制甲、乙兩道的紅、黃、綠三色燈，指揮車輛和行人安全通行。目前Altera已經(jīng)停止了對Maxplus II 的更新支持，Quartus II 與之相比不僅僅是支持器件類型的豐富和圖形界面的改變。 Quartus II支持Altera的IP核，包含了LPM/MegaFunction宏功能模塊庫，使用戶可以充分利用成熟的模塊，簡化了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性、加快了設(shè)計(jì)速度。有些器件還提供一個(gè)能被編程的保密單元,可用來防止檢驗(yàn)和讀出芯片中的程序,這對于保持芯片設(shè)計(jì)的專利、防止他人抄襲具有很大好處。(2) 高性能現(xiàn)在市場上提供的FPGA器件的性能超過了最快的標(biāo)準(zhǔn)分立邏輯器件的性能,而且一片F(xiàn)PGA芯片的功耗比分立器件組合而成的電路功耗要小得多。每一個(gè)IOB控制一個(gè)引腳,可被配置為輸入、輸出激活雙向I/O功能。CLB是FPGA的主要組成部分,是實(shí)現(xiàn)邏輯功能的基本單元。從邏輯功能塊的結(jié)構(gòu)上分類,可分為查找表結(jié)構(gòu)、多路開關(guān)結(jié)構(gòu)和多級與非門結(jié)構(gòu)。FPGA的發(fā)展非常迅速,形成了各種不同的結(jié)構(gòu)。HDL程序資料量小,便于保存。這種設(shè)計(jì)方法的主要特點(diǎn)為：(1)電路設(shè)計(jì)更趨合理硬件設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)硬件電路時(shí)使用PLD器件,就可以自行設(shè)計(jì)所需的專用功能模塊,而無需受通用元器件的限制,從而使電路設(shè)計(jì)更趨合理,其體積和功耗也大為減小。這種自下而上設(shè)計(jì)法的仿真和調(diào)試工作要在系統(tǒng)的硬件開發(fā)完成以后才能進(jìn)行,因此存在的問題只有在后期才能發(fā)現(xiàn),一旦考慮不周,就要重新設(shè)計(jì),使得設(shè)計(jì)費(fèi)用和設(shè)計(jì)周期大大增加。其主要思路是:根據(jù)系統(tǒng)對硬件的要求編制技術(shù)規(guī)格書,畫出系統(tǒng)流程圖。在設(shè)計(jì)過程中 , 設(shè)計(jì)人員可以建立各種可再次利用的模塊 , 一個(gè)大規(guī)模的硬件電路的設(shè)計(jì)不可能從門級電路開始一步步地進(jìn)行設(shè)計(jì) , 而是一些模塊的累加。 (4) VHDL 語言的設(shè)計(jì)描述與器件無關(guān) 采用 VHDL 語言描述硬件電路時(shí), 設(shè)計(jì)人員并不需要首先考慮選擇進(jìn)行設(shè)計(jì)的器件。同時(shí)，VHDL 語言也支持慣性延遲和傳輸延遲，這樣可以準(zhǔn)確地建立硬件電路的模型。此外 ,VHDL 語言能夠同時(shí)支持同步電路、異步電路和隨機(jī)電路的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn), 這是其他硬件描述語言所不能比擬的。這種將設(shè)計(jì)實(shí)體分成內(nèi)外部分的概念是VHDL系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本點(diǎn)。 VHDL主要用于描述數(shù)字系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，行為，功能和接口。2．沒有考慮緊急車通過時(shí)，兩車道應(yīng)采取的措施，臂如，消防車執(zhí)行緊急任務(wù)通過時(shí)，兩車道的車都應(yīng)停止，讓緊急車通過。有應(yīng)用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對交通信號燈設(shè)計(jì)的方法。而隨著各種控制器件的推出，交通燈控制電路得以更易實(shí)現(xiàn)并趨向智能化。智能的交通信號燈指揮著人和各種車輛的安全運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)紅、黃、,為了保證交通秩序和行人安全,一般在每條道路上各有一組紅、黃、黃、綠交通燈的狀態(tài)轉(zhuǎn)換,指揮各種車輛和行人安全通行,實(shí)現(xiàn)十字路口城鄉(xiāng)交通管理自動(dòng)化. 智能交通紅綠燈控制電路技術(shù)的現(xiàn)狀 通信號控制系統(tǒng)大體上分為三種類型：定周期的信號機(jī)、多時(shí)段且具有無電纜協(xié)調(diào)功能的微電腦型信號機(jī)以及聯(lián)網(wǎng)式自適應(yīng)多相位智能型信號機(jī)。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。出行交通的協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門需要解決的
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