【正文】 機通訊模塊RS232接口輸出燈模塊CPLD輸出，接入交通燈 圖 31 硬件結(jié)構(gòu)圖1．電源和復位模塊為整個信號控制器提供電源，并且在系統(tǒng)出現(xiàn)異常時進行復位，對系統(tǒng)起到保護作用。 硬件各模塊的具體設(shè)計 復位電路設(shè)計在系統(tǒng)上電過程中，如果電源電壓還沒有穩(wěn)定，這時DSP進入工作狀態(tài)可能造成不可預(yù)知的后果，甚至引起硬件損壞，解決這個問題的方法是DSP在上電過程中保持復位狀態(tài)，因此有必要在系統(tǒng)中加入上電復位電路。后一種方法中外部時鐘源可以采用頻率穩(wěn)定的晶體振蕩器，使用方便，價格便宜，但是設(shè)計較為繁瑣，而且本設(shè)計采用前一種方法完全可以很好的實現(xiàn)功能，并且設(shè)計簡單。通過對系統(tǒng)所需的邏輯控制信號數(shù)目的分析，調(diào)試硬件時更改邏輯控制信號。代碼生成工具的作用是將C語言、匯編語言或兩者的混合語言編寫的DSP 源代碼程序編譯、匯編并鏈接成可執(zhí)行的DSP代碼，它包括C編譯器、匯編器和鏈接器。3．方便的應(yīng)用程序調(diào)試特性。 DSPCLK dspclk。 //pll enable = 0。 // iai=0。 *clkmd |= 0x20。 for(i=*clkmdamp。例如：需要點亮東西方向的紅燈和南北方向的綠燈，其他燈均熄滅時，則需要EWR的值為00100100，SNR的值為01001001，我們可以通過下列語句來實現(xiàn)：CTRLR=0x024 ； CTRLR=0x49本設(shè)計所用到信號燈狀態(tài)以及其所對應(yīng)的寄存器值見下表，由此我們可以根據(jù)當前的狀態(tài)給出所要輸送的狀態(tài)值，信號燈控制部分所對應(yīng)的編程如下：switch ( nNowStatus ) { case statusNSGreenEWRed: uLightStatusEW=0x24。 case statusNSYellowEWRed: uLightStatusEW=0x24。 case statusNSRedEWGreen: uLightStatusEW=0x09。 case statusHold: uLightStatusEW=0x24。 發(fā)光二極管顯示陣列的控制 對于發(fā)光二極管顯示陣列的控制，DSP是將要顯示的圖形按列的順序存儲起來（8*8點陣，8個字節(jié)，高位在下方，低位在上方），然后定時刷新控制顯示。其他幾行類似分別是：0xE2,0x91,0x91,0x8E,(2) 0x42,0x89,0x89,0x76,(3)0x38,0x24,0x22,0xFF, (4) 0x4F,0x89,0x89,0x71,(5)0x7E,0x89,0x89,0x72, (6) 0x01,0xF1,0x09,0x07,(7)0x76,0x89,0x89,0x76, (8) 0x4E,0x91,0x91,0x7E(9)2．對應(yīng)子程序的設(shè)置首先要將需要顯示的數(shù)字值裝換為顯示所需要的寄存器值送入陣列，其所對應(yīng)的子程序如下：void SetLEDArray1(int nNumber){ int i,k,kk,kkk。 }}其中 nNunber 為要顯示的數(shù)字值；K是十位數(shù)在ledkey中所對應(yīng)的位置。 for ( i=0。 // 顯示為空白 ledx[k]=(k4)。 ioport unsigned int *tcr0。(unsigned int *)0x1000。= //開始初時化*tim0 = 0。 注意：TSS和TLB分別是定時器控制寄存器(TCR)的第4和10位。這樣就完成了對以DSP 為中心的交通等控制系統(tǒng)的整個軟件設(shè)計工作?？梢圆捎弥鱾錂C結(jié)構(gòu)、降級使用方式、引入綠沖突監(jiān)測、系統(tǒng)時間讀取出錯處理、程序跑飛處理、自檢及默認工作狀態(tài)處理、增強系統(tǒng)惡劣環(huán)境適應(yīng)性、增強系統(tǒng)的電磁兼容性等，這些都應(yīng)完善處理，否則信號燈控制系統(tǒng)本身潛在的交通隱患是很大的。最后，深深感謝我的親友，對我生活、學業(yè)的支持和鼓勵。感謝自動化學院的各位老師對我的幫助。2．此信號燈控制系統(tǒng)僅僅設(shè)計了對于車輛的控制，在現(xiàn)實生活中我們還要考慮行人的通行，設(shè)置人行道，并且根據(jù)本設(shè)計所給出的車輛信號等的控制給出人行道的通行和等待信號，從整體上協(xié)調(diào)控制人和車的通行，實現(xiàn)交通最佳控制。 本章小結(jié)本章對系統(tǒng)中軟件部分給出了詳細的分析設(shè)計。 //啟動定時器}其中定時器有兩個計數(shù)存儲器(PSC和TIM)和兩個周期寄存器(TDDR和PRD）。 *tcr0 = 0x04f0。tcr0=k8。}將顯示數(shù)值送入緩沖區(qū)中，需要對先全局變量進行設(shè)置，顯示模塊的全局控制寄存器CTRGR[3],地址映射在TMS320VC5509的擴展空間上，：表 55 全局控制寄存器CTRGRBitBitBitBitBitBitBitBitGSLEDA2LEDA1LEDA0BUZZEPWMEIOPEDCMEGS:全局控制標準位LEDA20:發(fā)光二極管陣列顯示控制位其他的本設(shè)計并未用到，這里不再做敘述。i++ ) { ledbuf[7i]=~led[k+i]。 對應(yīng)部分編程1．顯示陣列的設(shè)置unsigned char led[40]={ 0x7E,0x81,0x81,0x7E,0x00,0x02,0xFF,0x00, 0xE2,0x91,0x91,0x8E,0x42,0x89,0x89,0x76, 0x38,0x24,0x22,0xFF,0x4F,0x89,0x89,0x71, 0x7E,0x89,0x89,0x72,0x01,0xF1,0x09,0x07, 0x76,0x89,0x89,0x76,0x4E,0x91,0x91,0x7E}。//狀態(tài)機所對應(yīng)的與信號燈顯示有關(guān)的寄存器值如表53所示：表 53 顯示寄存器值狀態(tài)寄存器寄存器值所送16進制值南北紅SNR01 1001000x 64南北黃SNR01 0100100x 52南北綠SNR01 0010010x 49東西紅EWR00 1001000x 24東西黃EWR00 0100100x 12東西綠EWR00 0010010x 09東西全滅EWR00 0000000x 00南北全滅SNR01 0000000x 40 顯示陣列的數(shù)字顯示 陣列數(shù)字顯示液晶屏數(shù)字顯示是由發(fā)光二極管顯示陣列來控制的，發(fā)光二級管顯示陣列是連接在DSP的I/O擴展端口上的。 SetLEDArray1(0)。 SetLEDArray1(20)。 SetLEDArray1(0)。不過由于東西和南北的信號燈都是同一狀態(tài)的，因此可以只用6個燈來實現(xiàn)，這在上面已做過分析就不再累述，顯示所用的發(fā)光二極管是連接在5509DSP擴展地址接口上的寄存器EWR和SNR控制的，這兩個寄存器均為6位寄存器，其位定義見表52所示：表 52 (a) 寄存器EWRBit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit000東紅東黃東綠西紅西黃西綠表 52 (b) 寄存器SNRBit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit001南紅南黃南綠北紅北黃北綠兩個寄存器的地址均映射到5509DSP的擴展空間，CLRLR地址為0x602803，DSP通過該地址的寫操作來修改兩個寄存器上各位的狀態(tài)，當寄存器某位取值“1”時，相應(yīng)指示燈被點亮，取“0”值時則熄滅。i10。 *clkmd amp。 *clkmd amp。 *clkmd amp。 BYPASS DIV=00 輸出時鐘的頻率為輸入的頻率1/4， 即為四分頻。CCS集成開發(fā)環(huán)境的主要特征有：1．強大的源代碼編輯器：CCS允許編輯C語言源代碼和匯編語言源代碼，能在C代碼之后顯示與之對應(yīng)的匯編指令。DSP與CPLD之間的連接圖如圖38所示： 本章小結(jié)本章主要討論了基于DSP的交通等控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計，對幾個主要部分的硬件電路，包括TMS320VC540XC95144和它們之間的接口電路以及DSP硬件系統(tǒng)的基本設(shè)計，包括電源電路、復位電路、時鐘電路及JTAG接口電路等都進行了詳細的設(shè)計和分析。DSP（TMS320VC5509）的外圍電路連線如圖36所示： CPLD及相關(guān)電路設(shè)計本文設(shè)計所選用的CPLD是Xilinx公司的XC95144芯片，它有144個宏單元，3200個可用邏輯門，100個輸入輸出引腳(81個可用I／O引腳)。對應(yīng)的電路連線如圖33所示：圖 33 電源電路 時鐘電路設(shè)計為DSP芯片提供的時鐘一般有兩種方法：一種是利用DSP芯片內(nèi)部的晶振器構(gòu)成時鐘電路，即在DSP芯片的X1和X2/CLKIN引腳之間接入一個晶體，用于啟動內(nèi)部振蕩器。6．輸出燈模塊以發(fā)光二極管代替信號燈，模擬信號燈的狀態(tài)輸出。主要從系統(tǒng)的總體出發(fā)，分別介紹了系統(tǒng)總體設(shè)計方案、硬件設(shè)計方案和軟件設(shè)計，更細致的問題，諸如與DSP相關(guān)部分的設(shè)計將在以下章節(jié)中逐一進行討論。主要負責各種時序轉(zhuǎn)換和片選譯碼。對于突發(fā)情況，可以采用在正常順序中插入特殊控制序列方法來實現(xiàn)。2. 南北方向綠燈閃爍， 東西方向紅燈亮。4．紅黃過渡[9]：由紅燈變?yōu)榫G燈時的燈態(tài)(A：常態(tài)，B：紅黃同亮)。在緊急情況處理完畢后再回到正常順序。4．南北方向紅燈，東西方向黃燈。為使信號控制器可脫離上位機單獨運行，下位機提供鍵盤和顯示屏作為人機接口設(shè)備，方便現(xiàn)場信息的設(shè)定和修改。該片上的資源有 16Mbit flash 、196k*16bit SRAM 、2500gate CPLD 模版上留有JTAG插口， 用戶可以通過仿真器和CCS下載程序進行試驗。1．運算速度：TMS320VC5509的指令速度可以達到200MIPS，完全可以實現(xiàn)實時處理的要求。芯片價格是DSP應(yīng)用產(chǎn)品民用化的重要決定因素。累加器都為40位。大多數(shù)DSP芯片可以在一個指令周期內(nèi)完成一次MAC運算?？偟膩碚f，DSP芯片的選擇應(yīng)根據(jù)實際的應(yīng)用系統(tǒng)需要而確定。3．硬件和軟件調(diào)試階段。例如，為實現(xiàn)針對移動通信的視頻顯示，需要在給定的實現(xiàn)目標上作算法選擇、模擬和實現(xiàn)。例如，對FIR濾波器中的每次采樣，濾波系數(shù)的訪問是從頭到尾連續(xù)的，然后當處理下一次采樣的時候，再從系數(shù)矢量的開始進行訪問。則相當于多條指令并行執(zhí)行，從而大大提高了運算速度。哈佛結(jié)構(gòu)允許在單周期可以進行多次存儲器訪問。最后，經(jīng)過處理后的信號經(jīng)過D／A轉(zhuǎn)換、內(nèi)插和平滑濾波得到連續(xù)的模擬信號。前者數(shù)字信號處理是利用計算機或?qū)Ｓ锰幚碓O(shè)備，以數(shù)字的形式對信號進行采集、變換、濾波、估值、增強、壓縮、識別等處理，以得到符合人們需要的信號形式。作為整個交通網(wǎng)絡(luò)最小研究單元的單個交叉路口，對于單個路口的控制方法的研究是整個交通燈控制網(wǎng)路的研究基礎(chǔ)，所以本設(shè)計對于整個交通控制網(wǎng)絡(luò)有著非常重要的意義。這將是對所學知識進行的一次實踐，使專業(yè)知識得到鞏固和加深。 本課題的研究目的和意義為了使交通燈的控制更加靈活，適合各種突發(fā)情況，實現(xiàn)最佳的交通控制(即在有重要車輛時，改變信號燈的控制，以有利益重要車輛的快速通過)，同時系統(tǒng)又不過于復雜，這里采用了與人們生活方式密切相關(guān)的時間作為控制依據(jù)。桿狀細胞對黃色的光特別敏感，三種錐狀細胞則分別對紅光、綠光及藍光最敏感。如果他的理論成立的話，這個區(qū)域在佛羅伊德心理學理論中應(yīng)該是屬于超我（supere go）而非本能（id）的范疇。此前，鐵路交通已經(jīng)使用自動轉(zhuǎn)換的燈光信號有一段時間了。 黃色信號燈的發(fā)明者是我國的胡汝鼎，他懷著“科學救國”的抱負到美國深造，在大發(fā)明家愛迪生為董事長的美國通用電器公司任職員。在燈的腳下，一名手持長桿的警察隨心所欲地牽動皮帶轉(zhuǎn)換提燈的顏色。如何采用適合的控制方法，最大限度的利用好耗費巨資修建的城市道路，緩解主干道與匝道，市區(qū)同周邊城區(qū)的交通擁堵狀況，越來越成為交通運輸管理和城市規(guī)劃部門亟待解決的主要問題。s transportation light control system can carry out of these functions:Carry on the main transportation street corners of some downtown。道路交通燈的控制和很多行業(yè)的設(shè)備都與計算機密切相關(guān)。本文介紹了一個智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計。CPLD II 目錄摘要…… IAbstract II第1章 緒論 1 本課題的研究背景 1 交通燈的發(fā)展 1 本課題的研究目的和意義 2 論文研究內(nèi)容 3第2章 DSP芯片選擇 4 DSP的含義及其用途 4 DSP的基本硬件結(jié)構(gòu)特點 5 存儲器和總線結(jié)構(gòu) 5 尋址方式 5 DSP系統(tǒng)的設(shè)計流程 6 DSP芯片的選擇標準 6 本系統(tǒng)所用DSP介紹 8 DSP芯片選擇原因 8 TMS320VC5509介紹 8 本章小結(jié) 9第3章 交通燈控制系統(tǒng)的總體設(shè)計 10 交通燈控制系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容 10 交通燈的運行實例 10 術(shù)語和解釋 11 交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計要求 11 交通燈控制系統(tǒng)基本功能設(shè)置 11 燈組的設(shè)置 12 階段設(shè)置與時段設(shè)置 12 硬件總體實現(xiàn) 13 本章小結(jié) 14第4章 硬件部分的設(shè)計 15 硬件組成 15 硬件各模塊的具體設(shè)計 16 復位電路設(shè)計 16 電源電路設(shè)計