【文章內(nèi)容簡介】 的編譯核心支持Altera的FLEX 10K、FLEX 8K、MAX9000、MAX7000、FLASHlogic、MAX5000、Classic系列可編程邏輯器件； 2. MaxPlus II的設(shè)計輸入、處理與校驗功能一起提供了全集成化的一套可編程邏輯開發(fā)工具，可加快動態(tài)調(diào)試，縮短開發(fā)周期； 3. MaxPlus II支持各種HDL設(shè)計輸入，包括VHDL、Verilog和Altera的AHDL； 4. MaxPlus II可與其他工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計輸入、綜合與校驗工具鏈接。與CAE工具的接口符合EDIF200和20參數(shù)化模塊庫( LPM )、Verilog、VHDL及其它標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計者可使用Altera或標(biāo)準(zhǔn)CAE設(shè)計輸入工具去建立邏輯設(shè)計，使用MaxPlus II編譯器對Altera器件設(shè)計進行編譯，并使用Altera或其它CAE校驗工具進行器件或板級仿真。MaxPlus II支持與Synopsys、Viewlogic、Mentor Graphics、Cadence、Exemplar、Data I/O、Intergraph、Minc、OrCAD等公司提供的工具接口。利用MaxPlus II軟件平臺進行設(shè)統(tǒng)設(shè)計。具體的設(shè)計流程圖如圖12所示：設(shè)計要求系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計輸入設(shè)計編譯設(shè)計修改設(shè)計校驗器件編程在線校驗圖12 MaxPlus II軟件的設(shè)計流程圖城市中常見的大型十字路口如圖21所示。圖21 十字路口示意圖 一般情況下，當(dāng)汽車行駛至十字交通路口時，有3種選擇: 向前，向左轉(zhuǎn)彎，向右轉(zhuǎn)彎。根據(jù)我國的交通規(guī)則規(guī)定，汽車是靠右行駛，向右拐彎只要走弧形的支干道即可，不需受十字交通燈的束縛。因此，本文主要考慮前行和左轉(zhuǎn)這兩種情況。十字路口交通燈負責(zé)控制各走向紅綠燈的狀態(tài)及轉(zhuǎn)換，并且各狀態(tài)之間有一定的時間過渡。同時，東西南北每條干道上都為人行橫道設(shè)置了紅綠燈,提醒行人在安全時刻穿越道路以保證行人的安全。 交通燈控制系統(tǒng)的功能交通燈控制系統(tǒng)主要是實現(xiàn)城市十字交叉路口紅綠燈的控制。在現(xiàn)代化的大城市中，十字交叉路口越來越多，在每個交叉路口都需要使用紅綠燈進行交通指揮和管理，紅、黃、綠燈的轉(zhuǎn)換要有一個準(zhǔn)確的時間間隔和轉(zhuǎn)換順序，這就需要有一個安全、自動的系統(tǒng)對紅、黃、綠燈的轉(zhuǎn)換進行管理，本系統(tǒng)就是基于此目的而開發(fā)的。 交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計選擇城市路口交通信號控制系統(tǒng)大體上分為三種類型: 定周期的信號機、多時段且具有無電纜協(xié)調(diào)功能的微電腦型信號機以及聯(lián)網(wǎng)式自適應(yīng)多相位智能型信號機。具體采用哪種類型, 應(yīng)根據(jù)其應(yīng)用場合及特點加以確定。其中, 第一種類型以其成本低,設(shè)計簡單, 安裝及維護方便等特點得到了廣泛應(yīng)用。 交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計要求1．能顯示十字路口東西、南北兩個方向的紅、黃、綠燈的指示狀態(tài)，用兩組紅、黃、綠三色燈作為兩個方向的紅、黃、綠燈；2．南北向為主干道，每次通行時間為50S，東西向為支干道，每次通行時間為30S；3．能實現(xiàn)正常的倒計時功能，用兩組數(shù)碼管作為東西、南北向的倒計時顯示。其中，黃燈：5S。4．能實現(xiàn)特殊狀態(tài)的功能。按下SP鍵后，能實現(xiàn)以下特殊功能：（1）顯示倒計時的兩組數(shù)碼管閃爍；（2）計數(shù)器停止計數(shù)并保持在原來的狀態(tài)；（3）東西、南北路口均顯示紅燈狀態(tài)；（4）特殊狀態(tài)解除后能繼續(xù)計數(shù)；5. 能實現(xiàn)全清零功能。按下reset鍵后，系統(tǒng)實現(xiàn)全清零，計數(shù)器由初狀態(tài)計數(shù)，對應(yīng)狀態(tài)的指示燈亮；6. 用VHDL語言設(shè)計上述功能的交通燈控制器，并用層次化方法設(shè)計該電路；7. 仿真、驗證設(shè)計的正確性。 交通燈控制系統(tǒng)的基本組成模塊紅 綠 黃主控制器顯示器譯碼器置數(shù)器定時計數(shù)器特殊狀態(tài)清零紅 綠 黃圖22 交通燈控制器原理框圖交通燈控制器原理框圖如圖22所示，包括置數(shù)模塊、計數(shù)模塊、主控制器模塊和譯碼器模塊。置數(shù)模塊將交通燈的點亮?xí)r間預(yù)置到置數(shù)電路中，計數(shù)模塊以秒為單位倒計時，當(dāng)計數(shù)值減為零時，主控電路改變輸出狀態(tài)，電路進入下一個狀態(tài)的倒計時。其中，核心部分是主控制模塊。 交通燈控制器狀態(tài)根據(jù)要求，交通燈分四個狀態(tài)，如下表21：表21 交通燈的四個狀態(tài) 南北方向（主干道） 東西方向（次干道）狀態(tài)綠紅黃綠紅黃1( st0 )1000102( st1 )0010103( st2 )0101004( st3 )010001有一條主干道和一條支干道的匯合點形成的十字路口，為確保車輛安全，迅速通行，在干道和支道的入口設(shè)置了紅、綠、黃3色信號燈。 交通燈控制器功能描述及設(shè)計方法通過兩組交通燈來模擬控制東西、南北兩條通道上的車輛通行,所有功能在實驗操作平臺上進行模擬通過,根據(jù)原理其主要功能如圖31：圖31 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖其中l(wèi)edcontrol部分為控制器模塊，ledshhow部分為譯碼器模塊?？刂破靼ㄖ笖?shù)模塊、計數(shù)模塊和主控制器模塊。置數(shù)模塊將交通燈的點亮?xí)r間預(yù)置到置數(shù)電路中，計數(shù)模塊以秒為單位倒計時，當(dāng)計數(shù)值減為零時，主控電路改變輸出狀態(tài)，電路進入下一個狀態(tài)的倒計時。譯碼器模塊將控制器模塊的控制作用通過譯碼表現(xiàn)出來，即我們看到的交通燈。最后上圖最左邊是系統(tǒng)輸入，右邊是系統(tǒng)輸出。 交通燈控制器各模塊的程序設(shè)計 下面是各功能模塊的VHDL程序，文中只寫出了它們的核心部分，各模塊完整的程序在附錄中給出。 控制部分的設(shè)計 控制模塊是交通控制系統(tǒng)的核心部分，控制模塊主要用于控制系統(tǒng)的時鐘、計數(shù)值、循環(huán)周期判別和人工控制信號輸入，并將計數(shù)值做相關(guān)的運算得到數(shù)碼管的倒計時值，同時控制十字路口信號燈的亮、滅火閃爍。如圖32所示，reset是復(fù)位引腳；clk是時鐘引腳，其值為分頻器的輸出時鐘信號；urgen是緊急狀態(tài)引腳；state[1..0]是狀態(tài)引腳；sub，set1，set2是狀態(tài)選擇引腳。statelabel:process(reset,clk)beginif reset=39。139。then count=0000000。 state=00。 elsif clk39。event and clk=39。139。then if urgen=39。039。then count=count+1。subtemp=39。139。else subtemp=39。039。end if。 if count=0 then state=00。set1=39。139。set2=39。139。 elsif count=25 then state=01。set1=39。139。 elsif count=30 then state=10。set1=39。139。set2=39。139。 elsif count=45 then state=11。set2=39。139。 elsif count=50 then count=0000000。else set1=39。039。set2=39。039。end if。end if。end process statelabel。圖32 控制部分的圖形 顯示部分的設(shè)計 顯示模塊包括數(shù)碼管動態(tài)掃描電路和譯碼顯示電路，動態(tài)掃描電路用于選擇需要顯示的數(shù)碼管，譯碼顯示電路用于將輸入的二進制信息轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管顯示編碼。如圖33所示，clk是時鐘引腳；urgen是緊急狀態(tài)引腳；state[1..0]是狀態(tài)引腳；sub，set1，set2是狀態(tài)選擇引腳，在sub為上升沿時，可以用set1和set2來選擇調(diào)整交通燈的狀態(tài)；r1，g1，y1，r2，g2，y2分別是主干道方向和次干道方向的紅、綠、黃燈信號引腳；led1[7..0