【正文】 together with to edit and translate, the logic reflect to shoot with plait distance download etc. EDA technical emergence, biggest raised efficiency and maneuverability of electric circuit design, eased to design of labor strength. These spare parts can pass a software plait a distance but as to it39。s nation, has been being actively investigating a new design method of the electronics electric circuit, and carried on an exhaustive change in the aspects of designing a method, tool wait, obtain huge the design realm of the electronics technique, the application of programmable logic spare part(like CPLD, FPGA), have already got extensive universality, these spare parts brought tremendous vivid for the design of numerical spare parts can pass a software plait a distance but as to it39。 每次在設計中遇到困難時，何老師都會幫助我解決一道道難題，并且鼓勵我要敢于想象敢于創(chuàng)新。但由于經(jīng)驗上的不足，有些地方還需要做進一步地改善。同時給出了軟硬件設計方法。 圖 45s 譯碼模塊 仿真圖 (7)顯示控制模塊仿真結果： 圖 顯示控制仿真時序 ， 乙路的 60s紅燈的使能信號 en60b為高電平， 甲 路的 10s左拐燈得使能信號 en10a為高電平 ，輸出由對應的定時輸入數(shù)據(jù)得到，最后 分別將數(shù)據(jù)輸出到譯碼電路。數(shù)碼管顯示 9 4. 4 各模塊及整體仿真結果 （ 1） 交通燈控制模塊仿真結果： 如 圖 示 交通控制的仿真時序 ，當 ag、 al、 ay、 ar為高電平時代表 甲 路綠、左拐、黃燈依次按順序亮，此時 乙 路對應 br為高電平，也就是 的紅燈亮 ； 當 甲 路為紅燈，也就是 ar為高電平時 ，乙 路綠、左拐、黃燈依次按順序亮 ，也就是 bg、 by、 bl 依次為高電平 。數(shù)碼管顯示 1 when 0010=dout7=1011011。 then t3b=t3b+1。 architecture art of t5s is signal t3b:std_logic_vector(2 downto 0)。or en10b=39。 輸入的標準時鐘和使能信號 dout10:out std_logic_vector(7 downto 0))。) then if en60a=39。 （ 2） 60s 定時單元控制兩路 紅 燈的顯示時間，從 DOUT60端口輸出到顯示控制模塊的 AIN60 端口， 60s 定時單元模塊生成器件如圖 所示 ， EN60A、 EN60B分別甲路和乙路紅燈的使能信號控制應該那一路紅燈亮。event and clk=39。en:=39。 if s=45 then a路綠燈亮狀態(tài)持續(xù) 45s state=B。 A狀態(tài)各路燈的亮滅 br=39。 整形變量 s范圍 0到 60 when A=ar=39。 系統(tǒng)的頂層電路 如圖 ， CLK為整個電路提供 1Hz的標準信號，用四個定時單元 60s 、 45s、10s、 5s 分別控制四盞交通指示燈的倒計時顯示時間，交通燈控制部分 JTDKZ 控制交通燈的每一種狀態(tài)，顯示控制部分 XSKZ部分主要控 制交通燈的亮滅時間， 圖中譯碼器是 47 譯碼器，譯碼后 數(shù)據(jù)輸出到 共 陰 數(shù)碼管。重復以上過程。系統(tǒng)組成框圖如 圖 ： 圖 系統(tǒng)組成框圖 （ 2）方案論證 方案一采用的是集成硬件電路的搭建，各個模塊之間的接口很難保證，而且用到大量芯片來搭建各個模塊，整個電路系統(tǒng)體積相對較大 ，增加了 系統(tǒng)的調試難度，不滿足現(xiàn)代社會發(fā)展的需求。 時鐘脈沖產(chǎn)生電路利用 晶振 ，它可以發(fā)出連續(xù)脈沖從而控制兩片74LS161組成的計時電路的 CLK端。目前應用已深入網(wǎng)絡、儀器儀表、汽車電子、數(shù)控機床、航天測控設備等方面。 ④ 豐富的設計庫 Max+plusⅡ 提供豐富的庫單元供設計者調用，其中包括 74 系列的全部器件和多種特殊的邏輯功能（ MacroFunction）以及新型的參數(shù)化的兆功能（ MageFunction）。 ④ 對于用 VHDL 完成的一個確定的設計，可以利用 EDA 工具進行邏輯綜合和優(yōu)化，并自動的把 VHDL 描述設計轉變成門級網(wǎng)表。當設計描述完成后，可以用多種不同的器件結構來實現(xiàn)其功能。 VHDL 還支持各種設計方法，既支持自底向上的設計，又支持自頂向下的設計；既支持模塊化設計，又支持 層次化設計。 VHDL 主要用于描述數(shù)字系統(tǒng)的結構 、 行為 、 功能和接口。 HDL具有與具體硬件電路無關和與設計平臺無關的特性，并且具有良好的電路行為描述和系統(tǒng)描述的能力，并在語言易讀性和層次化結構化設計方面，表現(xiàn)了強大的生命力和應用潛力 [7]?，F(xiàn)代 EDA 技術就是以讓算機為工具，在 EDA 軟件平臺上，根據(jù)硬件描述語言 HDL完成的設計文件，能自動地完成用軟件方式描述的電子系統(tǒng)到硬件系統(tǒng)的邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合及優(yōu)化、布局布線、邏輯仿真，直至完成對于特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。 隨著我國經(jīng)濟的穩(wěn)步發(fā)展，人民生活水平 的 日漸提高，越來越多的汽車進入尋常百姓的家庭，再加上政府大力 地 發(fā)展公交、出租車 行業(yè) ，道路上的 車輛越來越多，使得城市的交通成為了一個主要的問題。 進入 20世紀 80年代后期，隨著城市化進程的加快和汽車的普及，城市交通擁擠、阻塞現(xiàn)象日趨惡化，由此引發(fā)的事故、噪聲和環(huán)境污染己成為日益嚴重的社會問題，交通問題成為困擾世界各國的普遍性難題。這是道路交通控制技術發(fā)展的里程碑。這種系統(tǒng)以后不斷改進、完善，成為當今的協(xié)調控制系統(tǒng)。 陜西理工學院畢業(yè)設計 第 2 頁 共 38 頁 1 概述 燈 的背景 早在 1850年，城市交叉口處不斷增長的交通就引發(fā)了人們對安全和擁堵的關注。隨著城市經(jīng)濟的飛 速發(fā)展 、 城市化進程的加快，大量的人口涌入城市，造成市區(qū)人口 稠密 ， 社會經(jīng)濟發(fā)展、城市化和機動 化進程的加快，使許多中心城市的交通在飛速發(fā)展的同時也對交通設施的建設提出了更高的要求。 在用 系統(tǒng)硬件描述 語言進行電路設計時，應充分認識到 VHDL 語言的特點，從設計思想、語句運用及描述方法上等多方面對電路進行優(yōu)化設計 ，并 使用規(guī) 模更小的可編程邏輯芯片， 可以 降低系統(tǒng) 的 成本。 仿真 Design of traffic lights control circuit based on VHDL Kang WeiGang (Grade 07,Class 4,Major electronics and information engineering， Electronics and information engineering Dept.， Shaanxi University of Technology， Hanzhong 723000， Shaanxi) Tutor: He Wei [Abstract]:Traditional traffic light control system is mostly achieved by a single chip or PLC,this paper introducts a scheme of the design of traffic signal systems based on EDA technology. Each module is given VHDL program by ananlyzing the structure of the system and using a hierarchical design method,and it applies Max+PlusⅡ on the simulation of applications,and the corresponding simulation results are gained. When design the circuit with VHDL, we should be fully aware of the characteristics of VHDL language and optimize the circuit design from the design, the use of statements and methodsof description, optimizing circuit design,we can use smaller programmable logic chip,thereby reducing system cost. [Key words]： traffic light 。 目前 EDA 技術發(fā)展迅速，是由于 EDA 技術 主要 是依靠功能強大的 電子計算機 ， 在 EDA工具軟件平臺上 ， 對以硬件描述語 HDL(Hardware DescriptionLanguage)為系統(tǒng) 邏輯 描述手段完成的設計文件 ， 自動地完成邏輯編輯、化簡、分割、綜合、優(yōu)化和仿真 、 直至下載到 可編程邏輯器件 CPLD/FPGA或 專用集成電路 ASIC(Application Specific IntegratedCircuit)芯片中 ， 實現(xiàn)既定的 電子電路 設計功能 [1]。 1926年英國人第一次安裝和使用自動化的控制器來控制交通信號燈，這是城市交通自動控制的起點。車輛感應控制的這一特點刺激了車輛檢測器技術的發(fā)展。傳統(tǒng)的城市道路交通控制指的是區(qū)域交叉口信號燈控制，而城市交通的區(qū)域協(xié)調控制，是在整個 城市范圍內對交通進行控制，這無論是從理論角度還是實踐角度，都是一個極其復雜的大系統(tǒng)控制問題。除在技術和功能上得到增強和完善的 SCOOT和 SCATS以外， STREAM、 ITACA、 MOTION、 RTTRACS、 SURFZ000、 PRODYN和 UTOPIA等新一代城市交通控制系統(tǒng)相繼推出并投入應用。但是以前的交通燈系統(tǒng)根本無法滿足現(xiàn)在社會的需求，所以 需要運用更新的技術來設計 ?？梢娎?EDA技術進行電子系統(tǒng)的設計，具有以下幾個特點 : （ 1） 用軟件的方式設計硬件 ； （ 2） 用軟件方式設計的系統(tǒng)到硬件系統(tǒng)的轉換是由有關的開發(fā)軟件自動完成的 ； （ 3） 采用自頂向下 (topdown)的設計方法 ； （ 4） 設計過程中可用有關軟件進行各種仿真 ； （ 5） 系統(tǒng)可現(xiàn)場編程，在線升級 ； （ 6） 整個系統(tǒng)可集成在一個芯片上，體積小、功耗低、可靠性高 [4]。 陜西理工學院畢業(yè)設計 第 5 頁 共 38 頁 由于可編程邏輯器件性能價格比的不斷提高，開發(fā)軟件功能的不斷完善，而且由于用 EDA 技術設計電子系統(tǒng)具有用軟件的方式設計硬件 ， 設計過程中可用有關軟件進行各種仿真 ， 系統(tǒng)可現(xiàn)場編程，在線升級 ， 整個系統(tǒng)可集成在一個芯片上等特點 ，比起傳統(tǒng)的設計方法可編程邏輯器件更符合現(xiàn)在數(shù)字電路設計的需求。在對一個設計實體定義了外部界面后，一旦其內部開發(fā)完成后，其他的設計就可以直接調用這個實體。 ③ 強大的系統(tǒng)硬件描述能力 VHDL 具有多層次的設計描述功能，既可以描述系統(tǒng)級電路，又可以描述門級電路。這些模塊可以預先設計或使用以前設計中的存檔模塊，將這些模塊存放到庫中，就可以在以后的設計中進行復用，可以使設計成果在設計人員之間進行交流和共享，減少硬件電路設計。 Max+plusⅡ 界面友好，使用便捷，被譽為業(yè)界最易用易學的 EDA軟件 。其中 MC 結構較復雜，并具有復雜的 I/O 單元互連結構，可由用戶根據(jù)需要生成特定的電路結構，完成一定的功能。 CPLD 器件已成為電子產(chǎn)品不可缺少的組成部分，它的設計和應用成為電子工程師必備的一種 技能。系統(tǒng)的原理框圖如圖 ： 圖 方案一原理框圖 方案二： 采用單片機來實現(xiàn)。 具體 設計以及模塊劃分 設計方案： 該設計分為 6 個基本模塊：標準信號電路、信號燈控制電路、信號燈、各定時單元電路、顯示控制電路、譯碼顯示電路，組成框圖如 上圖 。 南北方向和東西方向各設四路信號燈，分別代表紅燈、黃燈、綠燈、左拐燈。 ar,ay,ag,al,br,by,bg,bl:out std_logic)。039。039。e