vhdl的智能交通等交通燈(編輯修改稿)
2025-06-11 23:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 組相應(yīng)的轉(zhuǎn)移函數(shù)組成[2]。狀態(tài)機通過響應(yīng)一系列事件而“運行”。每個事件都在屬于“當前” 節(jié)點的轉(zhuǎn)移函數(shù)的控制范圍內(nèi)，其中函數(shù)的范圍是節(jié)點的一個子集。函數(shù)返回“下一個”（也可以是同一個）節(jié)點。這些節(jié)點中至少有一個必須是終態(tài)。當?shù)竭_終態(tài)， 狀態(tài)機停止。包含一組狀態(tài)集（states）、一個起始狀態(tài)（start state）、一組輸入符號集（alphabet）、一個映射輸入符號和當前狀態(tài)到下一狀態(tài)的轉(zhuǎn)換函數(shù)（transition function）的計算模型[3]。當輸入符號串，模型隨即進入起始狀態(tài)。它要改變到新的狀態(tài)，依賴于轉(zhuǎn)換函數(shù)[4]。在有限狀態(tài)機中，會有有許多變量，例如，狀態(tài) 機有很多與動作（actions）轉(zhuǎn)換或狀態(tài)關(guān)聯(lián)的動作，多重起始狀態(tài)，基于沒有輸入符號的轉(zhuǎn)換，或者指定符號和狀態(tài)（非定有 限狀態(tài)機）的多個轉(zhuǎn)換，指派給接收狀態(tài)（識別者）的一個或多個狀態(tài)[5]，等等。 有限狀態(tài)機克服了純硬件數(shù)字系統(tǒng)順序方式控制不靈活的缺點[6]。狀態(tài)機的工作方式是根據(jù)控制信號按照預(yù)先設(shè)定的狀態(tài)進行順序運行的，狀態(tài)機是純硬件數(shù)字系統(tǒng)中的順序控制電路，因此狀態(tài)機在其運行方式上類似于控制靈活和方便的CPU，而在運行速度和工作可靠性方面都優(yōu)于CPU[7]。十字路口設(shè)計兩組交通燈分別控制東西和南北兩個方向的交通。如圖21所示, 當東西方向的紅燈亮時, 南北方向?qū)?yīng)綠燈亮, 過渡階段黃燈亮,即東西方向紅燈亮的時間等于南北方向綠燈和黃燈亮的時間之和。交通燈維持變亮的時間取決于鍵盤輸入的控制鍵值。同理,當南北方向的紅燈變亮時,東西方向的交通燈也遵循此邏輯?？傮w上由狀態(tài)機實現(xiàn)控制,本設(shè)計中使用兩個狀態(tài)機分別控制東西和南北兩個方向的交通。每個狀態(tài)機中都設(shè)有4個狀態(tài),分別對應(yīng)紅燈亮、綠燈亮、黃燈亮和出現(xiàn)緊急狀況時兩個方向上的紅燈同時變亮,停止倒計時的同時數(shù)碼管上出現(xiàn)閃爍。路口的繁忙程度是不一樣的, 白天時的交通比較繁忙, 因此, 紅綠燈要變化快一些以便提高通過效率, 減少擁堵時間。 相反, 夜晚交通稀疏, 就需要紅綠燈變化慢一些。因此, 加入鍵盤控制程序來控制交通維持變亮狀態(tài)的持續(xù)時間。綠燈亮紅燈亮黃燈亮紅燈亮YX00綠燈亮黃燈亮南北向東西向nmgetingetin計數(shù)值（時間）圖21 控制燈控制情況3 總體設(shè)計結(jié)構(gòu)框圖總體設(shè)計結(jié)構(gòu)框圖如圖31所示，共有11個功能模塊，包括控制東西方向交通燈的狀態(tài)機和控制南北方向交通燈的狀態(tài)機、計數(shù)器模塊、鍵盤掃描模塊、數(shù)字合成模塊、三個分位模塊、數(shù)碼管顯示模塊、動態(tài)顯示掃描模塊。 Keyclk kboResetKeyin keyout鍵盤模塊ClkKeyvalue count
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