【正文】 七段譯碼器 計數(shù)器 24 線譯碼器 東西及南北方向紅綠燈時間及指示 分頻器 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 基于 VHDL 交通燈系統(tǒng)的設計 10 type rgyew is(yellow,green,red)。 ewth,ewtl:out std_logic_vector(3 downto 0))。 entity jtd is port(clk:in bit。 use 。 交通燈軟件部分 軟件部分，主要有定時計數(shù)模塊、七段數(shù)碼管的輸出顯示模塊、紅、 綠、黃三色燈的控制模塊、分頻器、 24 譯碼器。 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 基于 VHDL 交通燈系統(tǒng)的設計 8 圖 22 ： MAX+PLUS 編譯器的編譯過程 項目校驗 完成對設計的功能，時序仿真；進行時序分析，判斷輸入輸出間的延遲。若在編譯的某個環(huán)節(jié)出錯，編譯器會停止編譯，并告訴錯誤的原因及位置。它可直接完成從網(wǎng)表提取到最 后編程文件的生成。 圖 21： MAX+PLUS II 設計流程圖 其中： 設計輸入 用戶可使用 MAX+PLUS 提供的圖形編輯器和文本編輯器實現(xiàn)圖形，HDL 的輸入，也可輸入網(wǎng)表文件。 FPGA/CPLD 設計流程歸納為以下 4 個步驟，這與 ASIC 設計有相似之處。 Opencore 特征 Max+plusⅡ 軟件 具有開放核的特點，允許設計人員添加自己認為有價值的宏函數(shù)。 模塊化工具 設計人員可以從各種設計輸入、處理和較驗選項中進行 選擇從而使設計環(huán)境用戶化。 完全 集成化 Max+plusⅡ 的設計輸入、處理與較驗功能全部集成在統(tǒng)一的開發(fā)環(huán)境下，這樣可以加快 動態(tài)調(diào)試 、縮短開發(fā)周期。 Max+plusⅡ開發(fā)系統(tǒng)的特點 開放的界面 Max+plusⅡ 支持與 Cadence， Exemplarlogic， Mentor Graphics， Synplicty，Viewlogic 和其它公司所提供的 EDA 工具接口。在 Max+plusⅡ 上可以完成設計輸入、元件適配、時序仿真和功能仿真、編程下載整個流程，它提供了一種與結(jié)構(gòu)無關的設計環(huán)境，是設計者能方便地進行設計輸入、快速處理 和器件編程。 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 基于 VHDL 交通燈系統(tǒng)的設計 6 第二章 MAX+PLUAⅡ的簡介 MAX+PLUAⅡ的定義 Max+plusⅡ 是 Altera 公司 上一代的 PLD 開發(fā)軟件，提供的 FPGA/CPLD 開發(fā)集成環(huán)境， Altera 是世界上最大 可編程邏輯器件 的供應商之一。標準的 VHDL 數(shù)據(jù)類型是 VHDL 最常用、最基本的數(shù)據(jù)類型，這些數(shù)據(jù)類型都已經(jīng)在 VHDL 的標準程序包 STANDARD 和 了定義，并在設計時可以隨時調(diào)用。 VHDL 作為強類型語言的好處是使用 VHDL 編譯或綜合工具很容易找出設計中的各種常見錯誤。 VHDL 系統(tǒng)語言 基本運算符及基本數(shù)據(jù)類型 VHDL 提供了 6 種預定義的運算操作符，分別是：賦值運算符 ,邏輯運算符 ,算術運算符 ,關系運算符 ,移位運算符 ,并置運 算符 。其中 , 類屬用來指明對象屬于常量、信號、變量和文件中的哪一類 。在 VHDL 語言中 , 對象包 括 4 類 : 常量 (CONSTANT) 、信號 (SIGNAL) 、變量 (VARIABLE) 和文件 (FILE) 。結(jié)構(gòu)體指定設計實體輸入和輸出之間的行為、邏輯關系或功能 , 并且可以采用行為風格、數(shù)據(jù)流風格、結(jié)構(gòu)化風格或 3 種風格的混合形式進行描述。 VHDL 的程序結(jié)構(gòu)至少由實體 (entity) 和結(jié)構(gòu)體 (architecture) 兩部分組成。前 4 部分是可分別編譯的源設計單元。 即使最后綜合出的電路都能實現(xiàn)相同的邏輯功能，其電路的復雜程度和時延特性都會有很大的差別，甚至某些額外的電路還使得系統(tǒng)運行效率達不到要求。要建立 VHDL 源代碼，設計者必須了解 VHDL 與綜合結(jié)果的關系。 （ 6） 用 VHDL 語言編寫的源程序便于文檔管理，用源代碼描述來進行復雜控制邏輯的設計，既靈活方便，又便于設計結(jié)果的交流、保存和重用。 （ 4） VHDL 對設計的描述具有相對獨立性，設計者可以不懂硬件的結(jié)構(gòu)， 也 不必管理最終設計實現(xiàn)的目標器件是什么，而進行獨立的設計。 （ 2） VHDL 語句的行為描述能力和程序結(jié)構(gòu)，決定了它具有支持大規(guī)模設計的分解和已有設計的再利用功能。強大的行為描述能力避開了 具體的器件結(jié)構(gòu)， 是在邏輯行為上描述和設計大規(guī)模電子系統(tǒng)的重要保證。 （ 5） VHDL 是一個標準語言，它的設計描述可以被不同的 EDA 工具所支無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 基于 VHDL 交通燈系統(tǒng)的設計 4 持，可移植性強，易于共享和復用。 能進行系統(tǒng)級的硬件描述 !這是它最突出的優(yōu)點。 （ 3）多種描述方式，適應層次化設計。 VHDL 具有功能強大的語言結(jié)構(gòu)， 可以用簡潔明確的代碼描述來進行復雜控制邏輯的設計，而且覆蓋面廣，方法靈活。 VHDL是這種語言，你選擇這種工具和方法 ... 好，我猜想 這就是 doulos 產(chǎn)生的方程！硬件描述語言的主要優(yōu)點： VHDL 是一種全方位的硬件描述語言，包括系統(tǒng)行為級、寄存器傳輸級和邏輯門級多個設計層次，支持結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、行為 3 種描述形式的混合描述，因此 VHDL 幾乎覆蓋了以往各種硬件描述語言的功能， 整個自頂向下或自底向上的電路設計過程都可以用 VHDL 來完成。 VHDL 允許使用任何方式去描述設計 自頂向下 ,自底向上或中間空出！ VHDL 可以用來描述硬件在門級或更抽象的方式。這種語言參考手冊沒有定義模擬器，但明確定義了每個模擬器必須使用每一部分的語言。除了其它硬件描述語言此套 VHDL, 這在一定程度上定義了一個專案方式的行為工具使用它們。 VHDL不是一個信息模型，數(shù)據(jù)庫模式，一種模擬器，一個工具或一種方法！然而，對于有效地利用 VHDL 這種方法和工具是最基本的。無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 基于 VHDL 交通燈系統(tǒng)的設計 3 第 一 章 軟件的介紹 VHDL 系統(tǒng)語言特點 VHDL是一個國際標準，按照 IEEE的規(guī)則。每個設計人員可以充分利用軟件代碼，提高開發(fā)效率，縮短研發(fā)周期，降低研發(fā)成本，易于進行功能擴展，可以利用頻率計的核心技術，改造成其它產(chǎn)品。實現(xiàn)方法靈活，調(diào)試方便，修改容易采用可編程邏輯器件（ CPLD）制作，利用軟件編程，下載燒制實現(xiàn)。將所有器件集成在一塊芯片上，體積大大減少的同時還提高了穩(wěn)定性，并且可應用 EDA 軟件仿真，調(diào)試。中國的智能交通建設起點低，起步短，目前越來越成為制約經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸，如何借鑒發(fā)達國家的 智能交通發(fā)展經(jīng)驗，建設中國的智能交通體系成為中國從事交通事業(yè)研究人員的重要課題。城市交通控制系統(tǒng)與先進的電子技術、計算機技術、自動控制技術、通訊技術以及人工智能技術相結(jié)合就產(chǎn)生了智能交通系統(tǒng)，它是具有重要現(xiàn)實意義的交通解決方案。黃燈是警告信號，面對黃燈的車輛不能越過停車線，但車輛已十分接 近停車線而不能安全停車時可以進入交叉路口。左右轉(zhuǎn)彎車輛都必須讓合法地正在路口內(nèi)行駛的車輛和過人行橫道的行人優(yōu)先通行。 1968 年，聯(lián)合國《道路交通和道路標志信號協(xié)定》對各種信號燈的含義作了規(guī)定。紅外光束能 把信號燈的紅燈延長一段時間，推遲汽車放行，以免發(fā)生交通事故。帶控制的紅綠燈，一種是把壓力探測器安在地下，車輛一接近紅燈便變?yōu)榫G燈；另一種是用擴音器來啟動紅綠燈，司機遇紅燈時按一下嗽叭，就使紅燈變?yōu)榫G燈。紅燈亮表示“停止”，綠燈亮表示“通行”。 1869 年 1 月 2 日，煤氣燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。 1868 年，英國機械工程師納伊特在倫敦威斯敏斯特區(qū)的議會大廈前的廣場上，安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。 1858 年，在英國倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅，藍兩色的機械扳手式信號燈，用以指揮馬車通行。 關鍵詞 ： 交通信號燈 、 VHDL、 仿真 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 基于 VHDL 交通燈系統(tǒng)的設計 ii The system design of traffic lights based on VHDL Abstract： The modern age is an era of automation, traffic light control equipment for many industries are closely related with the puter. Therefore, a good traffic light control system, will bring technical innovations for road congestion, illegal control, etc. With the rapid development of large scale integrated circuits and puter technology and the extensive use of intelligent devices in the control of artificial intelligence technology, intelligent devices have gotten great progress and bee the mainstream of the development of modern science . This paper describes the system design of traffic lights ,Simulation realized the function of red, green light directing traffic. Traditional traffic light control system is mostly achieved by a single chip or PLC, this paper in