【正文】 （shche=39。139。） thenq=111111。elsif（shche=39。039。 ）thenq=000000。end if。end if。light=q。end process。end。左轉(zhuǎn)模塊的設(shè)計思路如下圖 所示。圖 左轉(zhuǎn)模塊設(shè)計圖其中，ZY 是左轉(zhuǎn)彎數(shù)控制輸入信號，高電平有效。CLK是脈沖控制輸入信號。LIGHT[5…0]是汽車尾燈顯示輸出信號，高電平有效，狀態(tài)圖如上表在高電平有效情況下進(jìn)入循環(huán)（001—010—100—001—010—100）。 桂忱 汽車尾燈控制電路的 PLD 實現(xiàn) 第 24 頁 共 29 頁 圖 左轉(zhuǎn)模塊狀態(tài)循環(huán)圖右轉(zhuǎn)模塊的設(shè)計思路如下圖 所示。圖 右轉(zhuǎn)模塊設(shè)計圖其中，YY 是左轉(zhuǎn)彎數(shù)控制輸入信號，高電平有效。CLK 是脈沖控制輸入信號。LIGHT[5…0]是汽車尾燈顯示輸出信號，高電平有效，狀態(tài)圖如上表在高電平有效情況下進(jìn)入循環(huán)（100—010—001—100—010—001） 。狀態(tài)循環(huán)如下 圖所示。圖 右轉(zhuǎn)模塊狀態(tài)循環(huán)圖 桂忱 汽車尾燈控制電路的 PLD 實現(xiàn) 第 25 頁 共 29 頁 4 汽車尾燈控制器的仿真 控制模塊的仿真將程序使用 Max Plus II 進(jìn)行運行并仿真，得到控制模塊仿真圖像如 所示。圖 控制模塊仿真圖上圖仿真結(jié)果顯示：top_zuoyi 是左轉(zhuǎn)彎數(shù)控制輸入信號，高電平有效。top_youyi 是右轉(zhuǎn)彎控制輸入信號，高電平有效。top_shache 是剎車控制輸入信號，高電平有效。top_jiancha 是檢查控制輸入信號，高電平有效。top_clk 是脈沖控制輸入信號。top_light5 至 top_light0 是汽車尾燈顯示輸出信號，高電平有效。由仿真圖像可知，控制模塊運行正常。 檢查模塊的仿真將程序使用 Max Plus II 進(jìn)行運行并仿真，得到檢查模塊仿真圖像如 所示。圖 檢查模塊仿真圖上圖仿真結(jié)果顯示：jiancha 是檢查控制輸入信號，高電平有效，clk 是脈沖周期信號。 桂忱 汽車尾燈控制電路的 PLD 實現(xiàn) 第 26 頁 共 29 頁 light 是汽車尾燈顯示輸出信號，高電平有效。尾燈顯示閃爍由全亮到全暗再到全亮循環(huán)， （000000111111 —000000—111111—000000）又仿真圖像可知，檢查模塊運行正常。 剎車模塊的仿真將程序使用 Max Plus II 進(jìn)行運行并仿真，得到剎車模塊仿真圖像如 所示。圖 剎車模塊仿真圖上圖仿真結(jié)果顯示：shache 是剎車控制輸入信號，高電平有效。clk 是脈沖周期信號。light 是汽車尾燈顯示輸出信號，高電平有效。尾燈顯示由暗到長時間全亮直到控制信號變?yōu)榈碗娖绞亲儼怠?（000000—111111—000000）由仿真圖像可知，剎車模塊運行正常。 左轉(zhuǎn)模塊的仿真將程序使用 Max Plus II 進(jìn)行運行并仿真，得到左轉(zhuǎn)模塊仿真圖像如 所示。圖 左轉(zhuǎn)模塊仿真圖上圖仿真結(jié)果顯示：zy 是左轉(zhuǎn)彎數(shù)控制輸入信號，高電平有效。lk 是脈沖周期信號。light 是汽車尾燈顯示輸出信號，高電平有效。尾燈顯示由左邊三個燈依次向左循環(huán)閃爍，右邊三個燈保持暗狀態(tài)。 （000—001—010—100—001—010—100）由仿真圖像可知，左轉(zhuǎn)模塊運行正常。 桂忱 汽車尾燈控制電路的 PLD 實現(xiàn) 第 27 頁 共 29 頁 右轉(zhuǎn)模塊的仿真將程序使用 Max Plus II 進(jìn)行運行并仿真，得到右轉(zhuǎn)模塊仿真圖像如 所示。圖 右轉(zhuǎn)模塊仿真圖上圖仿真結(jié)果顯示：yy 是左轉(zhuǎn)彎數(shù)控制輸入信號，高電平有效。lk 是脈沖周期信號。light 是汽車尾燈顯示輸出信號，高電平有效。尾燈顯示由右邊三個燈依次向右循環(huán)閃爍，左邊三個燈保持暗狀態(tài)。 （000—100—010—001—100—010—001）由仿真圖像可知，右轉(zhuǎn)模塊運行正常。 桂忱 汽車尾燈控制電路的 PLD 實現(xiàn) 第 28 頁 共 29 頁 5 小 結(jié)本課題要求基于可編程邏輯器件，使用硬件描述語言 VHDL 編寫一個汽車尾燈控制器芯片，并用 Max Plus II 軟件進(jìn)行仿真。根據(jù)自己對汽車尾燈的理解我設(shè)計了四大功能：一是檢查功能，二是剎車功能，三是左轉(zhuǎn)功能，四是右轉(zhuǎn)功能。由此必需設(shè)計出五個大的模塊：一是控制模塊，此模塊是總的控制系統(tǒng)，將其它模塊的功能融合在一起，便于進(jìn)行集中的控制和操作；二是檢查模塊，此模塊是一個分模塊，主要功能是對在汽車尾燈整個工作的過程中，在任一狀態(tài)的任一時刻，檢查汽車自身是否處于正常狀態(tài)，各電路系統(tǒng)和車身安全是否良好。三是剎車模塊，此模塊也是一分模塊，主要功能是當(dāng)駕駛?cè)藛T遇險需要剎車踩下剎車鍵時，尾燈有規(guī)律閃爍，提示后面駕駛?cè)藛T和車輛注意。四是左轉(zhuǎn)模塊，主要功能是當(dāng)駕駛?cè)藛T需要轉(zhuǎn)彎按下左轉(zhuǎn)彎鍵時，尾燈有規(guī)律閃爍，提示后面駕駛?cè)藛T和車輛注意。五是右轉(zhuǎn)模塊，此模塊也是一分模塊，主要功能是當(dāng)駕駛?cè)藛T需要轉(zhuǎn)彎按下右轉(zhuǎn)彎鍵時，尾燈有規(guī)律閃爍，提示后面駕駛?cè)藛T和車輛注意。在整個電路設(shè)計完畢并仿真成功后發(fā)現(xiàn)，其實整個電路設(shè)計實現(xiàn)的功能還是比較實用和易于操作的，而自己也為此付出了許多：從根據(jù)課題要求查找相關(guān)資料，學(xué)習(xí)硬件語言，到自己能夠獨立編寫小程序；從對 Max Plus II 軟件的摸索，一次次修改程序，到仿真得到較滿意的結(jié)果；從對截圖工具的搜索下載，論文資料的搜集，到文字排版的學(xué)習(xí)。在設(shè)計過程中遇到了很多困難，在指導(dǎo)老師的指引和同學(xué)的幫助下，通過不斷探索學(xué)習(xí)，使問題得到了一定的解決。終于使汽車尾燈控制器的控制，檢查，剎車，右轉(zhuǎn)等基本功能都實現(xiàn)了，美中不足的是汽車尾燈的各個仿真結(jié)果都有一定的延時。通過本學(xué)期課程設(shè)計的學(xué)習(xí)，我從中學(xué)習(xí)到了很多東西，對可編程邏輯器件，VHDL 語言， Max Plus II 軟件有了一定的了解，尤其是用 VHDL 語言編程和仿真。在本次設(shè)計中最大的收獲是在不斷地發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題的過程中培養(yǎng)了自己的科研能力，為今后的學(xué)習(xí)工作做了一個良好的鋪墊。 桂忱 汽車尾燈控制電路的 PLD 實現(xiàn) 第 29 頁 共 39 頁 參考文獻(xiàn)[1]王道憲．VHDL 電路設(shè)計技術(shù)[M] ． 北京：國防工業(yè)出版社 ．[2]劉瑞．VHDL 語言與 FPGA 設(shè)計[M]． 北京：機械工業(yè)出版社 ．[3]王振紅．VHDL 數(shù)字電路設(shè)計與應(yīng)用實踐教程[M]． 北京：機械工業(yè)出版社 2022．[4]潘松，王國棟．VHDL 實用教程[M] ． 西安：電子科技大學(xué)出版社 ．[5]王毓銀．?dāng)?shù)字電路邏輯設(shè)計[M]．北京：高等教育出版社，．[6]王道憲．CPLD/FPGA 可編程邏輯器件應(yīng)用與開發(fā)[M] ．北京：國防工業(yè)出版社，．[7]王道憲，賀名臣，劉偉．VHDL 電路設(shè)計技術(shù)[M]．北京：國防工業(yè)出版社，．[8]趙鑫，蔣亮．VHDL 與數(shù)字電路設(shè)計[M] ．北京：機械工業(yè)出版社，． 桂忱 汽車尾燈控制電路的 PLD 實現(xiàn) 第 30 頁 共 29 頁 附錄：設(shè)計源程序清單// 程序名稱：汽車尾燈控制電路的 PLD 實現(xiàn)// 程序作者：桂忱// 最后修改日期：20221210檢查模塊程序library ieee。use 。entity jiancha isport（jiache ，clk: in std_logic。light: out std_logic_vector（5 downto 0））。end。architecture shift_1 of jiancha issignal q: std_logic_vector（5 downto 0）。beginprocess（clk， jiache）beginif （jiache=39。039。） thenq=000000。elsif（clk event and clk=39。139。） thenq（5）=not q（5）。q（4）=not q（4）。q（3）=not q（3）。q（2）= not q（2）。q（1）= not q（1）。q（0）= not q（0）。end if。end process。light=q。end。 桂忱 汽車尾燈控制電路的 PLD 實現(xiàn) 第 31 頁 共 29 頁 剎車模塊的程序library ieee。use 。use 。entity shache isport（shche，clk: in std_logic。light: out std_logic_vector（5 downto 0））。end。architecture shift_1 of shache issignal q:std_logic_vector（5 downto 0）。beginprocess（clk， shche）beginif clk39。event and clk=39。139。 thenif （shche=39。139。） thenq=111111。elsif（shche=39。039。 ）thenq=000000。end if。end if。light=q。end process。end。左轉(zhuǎn)彎模塊的程序library ieee。use 。entity zuoyi isport（ clk，zy : in std_logic。light : out std_logic_vector（5 downto 0））。end zuoyi。 桂忱 汽車尾燈控制電路的 PLD 實現(xiàn) 第 32 頁 共 29 頁 architecture behave of zuoyi istype states is （s0 ，s1，s2）。signal current_state，next_state : states。signal light1 : std_logic_vector（2 downto 0）。begin : process（current_state，zy ）begincase current_state iswhen s0=if zy=39。139。 thenlight1=001。next_state=s1。elselight1=000。 next_state=s0。end if。when s1=if zy=39。139。 thenlight1=010。next_state=s2 。elselight1=000。 next_state=s0 。end if。when s2=light1=100。next_state=s0 。end case。end process。light（5）=light1（2）。light（4）=light1（1）。light（3）=light1（0）。light（2）=39。039。light（1）=39。039。light（0）=39。039。synch: process（clk）begin 桂忱 汽車尾燈控制電路的 PLD 實現(xiàn) 第 33 頁 共 29 頁 if（clk39。event and clk=39。139。 ） thencurrent_state=next_state。end if。end process。end behave。右轉(zhuǎn)彎模塊的程序library ieee。use 。entity youyi isport（ clk，yy : in std_logic。light : out std_logic_vector（5 downto 0））。end youyi。architecture behave of youyi istype states is （s0 ，s1，s2）。signal current_state，next_state : states。signal light1 : std_logic_vector（2 downto 0）。begin : process（current_state，yy）begincase current_state iswhen s0=if yy=39。139。 thenlight1=100。next_state=s1。elselight1=000。 next_state=s0。end if。when s1=if yy=39。139。 thenlight1=010。next_state=s2 。else 桂忱 汽車尾燈控制電路的 PLD 實現(xiàn) 第 34 頁 共 29 頁 light1=000。 next_state=s0 。end if。when s2=light1=001。next_state=s0 。end