【正文】 感謝實(shí)驗(yàn)室各位師兄師姐師弟師妹對我的支持，感謝所有支持和幫助我的老師和同學(xué)。3．信號燈控制系統(tǒng)應(yīng)采用各種措施提高信號控制器的穩(wěn)定度，信號燈控制系統(tǒng)工作穩(wěn)定要信號燈控制系統(tǒng)的功能更重要，系統(tǒng)設(shè)計(jì)中穩(wěn)定、可靠要放在第一位。簡要介紹了DSP集成開發(fā)環(huán)境CCS；給出了程序流程圖，對系統(tǒng)初始化的內(nèi)容進(jìn)行了簡單介紹；詳細(xì)的介紹了基于DSP實(shí)現(xiàn)交通燈控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)。初時(shí)化步驟如下：1．確定定時(shí)器被關(guān)閉（TSS=1）并使得定時(shí)器裝載功能(TLB)有效，并且TCR其他控制位設(shè)置合理。 //清0，tim為16位減計(jì)數(shù)器*prd0 = 37500。 //聲明幾個(gè)變量地址，使之對應(yīng)定時(shí)器的寄存器地址 ioport unsigned int *prd0。k++ ) { ledbuf[k]=0x0ff。將緩存中的點(diǎn)陣發(fā)送到二極管顯示的子程序?yàn)椋簐oid RefreshLEDArray1(){ int i。 ledbuf[3i]=~led[kk+i]。由于本設(shè)計(jì)采用8*4點(diǎn)陣為一個(gè)數(shù)字模塊，所以上面一行中有兩個(gè)數(shù)字以第一行為例，所顯示的字符為“0”和“1”，對應(yīng)的陣列值如表54所示：表 54 0和1陣列值0x7E0x810x810x7E0x000x020xFF0x000110001010010110100100101001001010010010100100101001001001100010數(shù)字 “0”數(shù)字 “1”由于是0被點(diǎn)亮，但是在程序中是將數(shù)值取反后再送入的，因此上表中的數(shù)字“1”是被點(diǎn)亮的，所形成的圖形就是“01”。為8*8的點(diǎn)陣，本設(shè)計(jì)采用8*4顯示一個(gè)數(shù)字共顯示兩位計(jì)數(shù)，為倒計(jì)時(shí)，每秒改變計(jì)數(shù)顯示。 break。 break。 break。當(dāng)寫入CTRLR的數(shù)據(jù)（8位有效值）的高兩位為“00”時(shí)，數(shù)據(jù)的低六位將被寫入EWR寄存器；當(dāng)兩位的值為“01”時(shí)，寫入SNR寄存器[3]。i++)。= ~0x60。= ~0x4000。= ~0x10。2. 鎖定模式(LOCK)如果PLL ENABLE=1,PLL工作于鎖定模式，輸出的時(shí)鐘頻率有下面的公式確定： 輸出頻率/輸入頻率=PLL MULT / PLL DIV 時(shí)鐘模式的初始化設(shè)定 本設(shè)計(jì)所采用的輸入時(shí)鐘頻率為12HZ,而輸出的時(shí)鐘應(yīng)該為16HZ,所采用的工作模式為鎖定模式，根據(jù)上面的資料應(yīng)該是PLL DIV=01,PLLMULT=00000, PLL ENABLE =1,但這些標(biāo)志位并不是獨(dú)立的，因此無法單獨(dú)賦值，只能通過CKLMD[2]進(jìn)行間接賦值 ，如若給PLL DIV賦值“01” ，只能通過*clkmd |=0x20 來實(shí)現(xiàn)，本設(shè)計(jì)對clkmd的初始化設(shè)置如下：void PLL_Init(int freq){ int i。2．方便的應(yīng)用程序生成特性：CCS使用工程來管理整個(gè)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的所有文檔，工程中可以包含C語言源代碼、匯編源代碼、庫文件、鏈接命令文件、頭文件和目標(biāo)文件等。圖 36 DSP的外圍電路圖 37 CPLD的外圍電路連接圖 38 DSP與CPLD之間的連接圖第5章 軟件部分的設(shè)計(jì) CCS 集成開發(fā)環(huán)境DSP 芯片的開發(fā)工具可以分為代碼生成工具和代碼調(diào)試工具兩類。這一基于EEPROM的器件能夠提供組合和傳輸延遲在15 ns以內(nèi)，它的輸入寄存器建立時(shí)間非常短，而且能夠提供多個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘，具有可編程的速度／功率控制。另一種方法是使用外部時(shí)鐘源的時(shí)鐘信號，即將外部時(shí)鐘源加到DSP芯片的X2/CLKIN引腳，而X1引腳懸空。7．時(shí)鐘模塊由內(nèi)置晶振構(gòu)成的時(shí)鐘電路為系統(tǒng)提供時(shí)間基準(zhǔn)。第4章 硬件部分的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的硬件主要由DSP和CPLD組成,其它各模塊由兩者共同控制鍵盤作為輸入，液晶屏及燈板作為輸出。4．串行通訊接口信號控制器的各種參數(shù)可由PC機(jī)設(shè)定，并通過串口下載到DSP中。此設(shè)計(jì)的狀態(tài)機(jī)[3]如下：表 31 狀態(tài)機(jī)狀態(tài)編號信號燈狀態(tài)狀態(tài)定義保持時(shí)間（計(jì)數(shù)值，起始值，結(jié)束時(shí)間）計(jì)數(shù)顯示1南北綠， 東西紅statusNSGreenEWRed20s(160,0,159)2002南北綠閃，東西紅statusNSFlashEWRed6s(24,160,183)03南北黃， 東西紅statusNSYellowEWRed4s(16,184,199)204南北紅， 東西黃statusNSRedEWYellow4s (16,200,215)205南北紅， 東西綠statusNSRedEWGreen20s(160,216,375)2016南北紅, 東西綠閃statusNSRedEWFlash6s (24,376,399)07南北紅， 東西黃statusNSRedEWYellow4s(16,400,415)208南北黃， 東西紅statusNSYellowEWRed4s(16,416,431)20*南北紅， 東西紅statusNSRedEWRed20s(160,0,159)201其中，正常順序?yàn)?—8 ，時(shí)間為112秒（計(jì)數(shù)值為448）沒4個(gè)計(jì)數(shù)值為1秒，狀態(tài)“*”則是非順序狀態(tài)。3. 南北方向黃燈亮， 東西方向紅燈亮。5．常態(tài)：燈態(tài)之間直接變換不經(jīng)過閃爍階段。 術(shù)語和解釋信號狀態(tài)：在一個(gè)信號周期內(nèi)，東西、南北所顯示的交通燈的狀態(tài)（即紅黃綠中的一個(gè)狀態(tài)）。5．東西方向綠燈(20秒)。 交通燈控制系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容 交通燈的運(yùn)行實(shí)例實(shí)例如圖31所示：路口北路口西路口南路口東圖 31 交通燈實(shí)例首先以一個(gè)路口為例簡單介紹交通燈信號控制的運(yùn)行情況。其低功耗設(shè)計(jì)，比上一代C54XX器件功耗低30%左右；處理速度更快，雙核結(jié)構(gòu)，處理速度400MIPS；軟件程序兼容C54XX DSP。2．片上硬件資源：TMS320VC5509片內(nèi)RAM容量為128K16位。一般成熟穩(wěn)定的比較適中。雖然適當(dāng)?shù)乃惴梢蕴岣?、保證運(yùn)算精度，但要相應(yīng)增加程序復(fù)雜度和運(yùn)算量。FFT執(zhí)行時(shí)間：即運(yùn)行一個(gè)N點(diǎn)FFT程序所需時(shí)間。不同的DSP應(yīng)用系統(tǒng)由于應(yīng)用場合和目的等不盡相同，對DSP芯片的選擇也是不同的。硬件調(diào)試一般采用硬件仿真器進(jìn)行。最終找到既能滿足設(shè)計(jì)需要，運(yùn)算量又盡可能少的實(shí)現(xiàn)算法。DSP處理器的地址生成單元利用這種訪問模式的可預(yù)知性，可以支持特殊的尋址模式，使得在處理一些算法時(shí)，處理器能夠有效的訪問數(shù)據(jù)。 尋址方式和傳統(tǒng)的微處理器相比，DSP提供了更多的尋址方式，以適應(yīng)DSP的特定處理要求，更多的尋址方式使DSP應(yīng)用方便靈活。哈佛結(jié)構(gòu)最通常的方法就是使用多個(gè)存儲器，每個(gè)存儲器都有自己的總線，不同的是存儲器在一個(gè)周期內(nèi)可以同時(shí)讀寫。應(yīng)當(dāng)指出，并非所有的DSP系統(tǒng)都具有圖21模型中的部件。后者數(shù)字信號處理器是用來完成數(shù)字信號處理要求的具有特殊結(jié)構(gòu)的一種微處理器，即我們經(jīng)常所說的DSP器件。第2章 DSP芯片選擇 DSP的含義及其用途自從20世紀(jì)80年代初期第一片數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor)問世以來，DSP就以數(shù)字器件特有的穩(wěn)定性、可重復(fù)性、可大規(guī)模集成，尤其是可編程性和易于實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)處理的特點(diǎn)，給數(shù)字信號處理的發(fā)展帶來巨大的機(jī)遇，使得信號處理手段更加靈活，功能更加強(qiáng)大。 論文研究內(nèi)容本文介紹了一個(gè)智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。路口的無緊急情況時(shí)，以時(shí)間為依據(jù)控制信號燈，使其按照正常順序運(yùn)行，而當(dāng)有緊急情況時(shí)則按照緊急處理規(guī)則改變信號燈的狀態(tài)變換。由于這種視覺結(jié)構(gòu)，人最容易分辨紅色與綠色。新式的紅綠燈能將闖紅燈的人拍照下來。但是由于火車是按固定的時(shí)刻表以單列方式運(yùn)行的，而且火車要停下來不是很容易，因此鐵路上使用的信號只有一種命令，通行。一天，他站在繁華的十字路口等待綠燈信號，當(dāng)他看到紅燈而正要過去時(shí)，一輛轉(zhuǎn)彎的汽車呼地一聲擦身而過，嚇了他一身冷汗。后來在信號燈的中心裝上煤氣燈罩，它的前面有兩塊紅、綠玻璃交替遮擋。而DSP是伴隨著微電子學(xué)，數(shù)字信號處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等學(xué)科的發(fā)展而產(chǎn)生的，是體現(xiàn)這三個(gè)學(xué)科綜合科研成果的器件。Each street corner contain a fixed work period, and control centercan change its period when the traffic is heavy.The design uses the intersection control TMS320VC5509 by DSP core, with a single intersection control as the research object, and the munications between PCs by using MAX232 conversion. As the minimum single intersection in the traffic network research unit，a single intersection control method is the traffic control network research foundation,which has the extremely vital significance. Keywords　traffic lights。因此，一個(gè)好的交道路通燈控制系統(tǒng)，將會給道路擁擠、車輛違章控制等方面給予技術(shù)革新。隨著大規(guī)模集成電路及計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，以及人工智能在控制技術(shù)方面的廣泛深入運(yùn)用，智能交通燈控制設(shè)備有了很大的發(fā)展，是目前交通燈控制系統(tǒng)發(fā)展的主流方向。Digital Signal Processing。由于他的特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以把數(shù)字信號處理中的一些理論和算法實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)，并逐步進(jìn)入控制市場，因而在計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。不幸的是只面世23天的煤氣燈突然爆炸自滅，使一位正在值勤的警察也因此斷送了性命?；氐剿奚?，他反復(fù)琢磨，終于想到在紅、綠燈中間再加上一個(gè)黃色信號燈，提醒人們注意危險(xiǎn)。公路交通的紅綠燈則不一樣，它的職責(zé)在很大程度上是要告訴汽車司機(jī)把車輛停下來。犯事的司機(jī)不久就會收到罰款單。雖然黃色與藍(lán)色也容易分辨，但因?yàn)檠矍颍瑢λ{(lán)光敏感的感光細(xì)胞較少，所以分辨顏色，還是以紅、綠色為佳。所以，路口交通燈的控制規(guī)律是以是否有緊急情況而發(fā)生改變。該智能交通燈控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)的功能主要有：對某市區(qū)的主要交通路口進(jìn)行控制；使各路口有固定的工作周期，并且在道路擁擠時(shí)中控中心能夠改變交通燈的變換周期。近年來，DSP作為一種新型的微處理器在各種消費(fèi)類、通信、醫(yī)療和工業(yè)產(chǎn)品中得到了非常廣泛的應(yīng)用。數(shù)字信號處理的一個(gè)重要技術(shù)領(lǐng)域是實(shí)時(shí)數(shù)字信號處理。例如CD和MP3播放器的輸入信號本身就是數(shù)字信號。通常指令存在一個(gè)存儲器中，數(shù)據(jù)存在另一個(gè)存儲器中。以TI公司的C54X系列DSP為例，在它的間接尋址方式中，除了通常所使用的增量、減量和變址尋址功能。C54XDSP處理器支持“循環(huán)尋址”，這種尋址模式允許處理器訪問一塊連續(xù)存放的數(shù)據(jù)，然后再自動(dòng)回到塊的開始，這正是FIR濾波中訪問系數(shù)的模式。2．選擇DSP芯片。軟件調(diào)試一般借助DSP開發(fā)上具有如軟件模擬器、DSP開發(fā)系統(tǒng)或仿真器等進(jìn)行。一般來說，選擇DSP芯片時(shí)應(yīng)考慮到如下諸多因素：1．運(yùn)算速度。FFT是典型的數(shù)字信號處理算法，它可以作為綜合衡量DSP運(yùn)算能力的一個(gè)指標(biāo)。所以運(yùn)算精度要求是個(gè)折中問題，需要在算法確定階段予以認(rèn)真考慮。在本圖像處理系統(tǒng)中，需要用到處理速度非常快的DSP芯片。TMS320VC5509片上外設(shè)也很豐富，有一個(gè)看門狗定時(shí)器、2個(gè)20位的定時(shí)器、6通道直接存儲器存取控制器（DMA）、外部存儲器接口（EMIF）等，可以滿足該系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?。片?nèi)存儲空間128*16Bit；大容量SDRAM設(shè)計(jì)：4M*16Bit；2路10bit片上A/D接口；8M bit擴(kuò)展FLASH,存儲大量固化程序和數(shù)據(jù)；設(shè)計(jì)有用戶可以測試指示燈；DSP擴(kuò)展總線，包括數(shù)據(jù)、地址、I/O控制；控制；4組標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展連接器，為用戶進(jìn)行二次開發(fā)提供條件；，該電路僅用于測試和仿真；+5v電源輸入，內(nèi)部+、+；高保真語音接口設(shè)計(jì)，雙路語音采集，每路48K／s；；4層板設(shè)計(jì)工藝，穩(wěn)定可靠。它的運(yùn)行狀態(tài)如下：由于東西和南北分別是對稱的，所以這里只給出西路口和南路口情況，在正常情況下路口燈的變化將按照下列順序。6．東西方向綠燈閃爍。全紅狀態(tài)：所有信號燈的燈色均顯示為紅色的信號狀態(tài)（初始或復(fù)位后如此，也用于在緊急處理完成時(shí)短暫過度）。6．交通燈控制系統(tǒng)自動(dòng)變換與手動(dòng)給出緊急信號。4. 南北方向紅燈亮， 東西方向黃燈亮。這樣，只要根據(jù)當(dāng)前計(jì)數(shù)值就可以確定當(dāng)前的狀態(tài)，根據(jù)此狀態(tài)給出等組的狀態(tài)以及顯示時(shí)間，并可做相應(yīng)的處理，對于計(jì)數(shù)顯示，當(dāng)處于狀態(tài)*中時(shí)需要進(jìn)行倒計(jì)時(shí)，需要計(jì)算在此裝態(tài)中的計(jì)數(shù)值增量，根據(jù)增量判斷是否更新計(jì)數(shù)顯示。所以采用MAX3232作為電平轉(zhuǎn)換芯片。 硬件組成硬件結(jié)構(gòu)圖如圖31所示,從圖可以看出,系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)部份組成：開關(guān)電源電源和復(fù)位模塊TPS73HD301MAX708SCUA中央處理器DSP：TMS320VC5509CPLD：XC95144鍵盤及陣列顯示器模塊存儲器模塊為能記憶配置信息，采用非易失EPROM：AM29LV800時(shí)鐘模塊由內(nèi)部時(shí)鐘提供基準(zhǔn)時(shí)間PC