【正文】 速度。 Quartus II 可以在 XP、 Linux 以及 Unix 上使用，除了可以使用 Tcl 腳本 完成設(shè)計(jì)流程外，提供了完善的用戶圖形界面設(shè)計(jì)方式。有些器件還提供一個(gè)能被編程的保密單元 ,可用來防止檢驗(yàn)和讀出芯片中的程序 ,這對(duì)于保持芯片設(shè)計(jì)的專利、防止他人抄襲具有很大好處。 (4) 成本下降 采用 FPGA 設(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng) ,由于所用器件少 ,用于器件測試及裝配的工作量也少 ,所以系統(tǒng)的成本將下降。 (2) 高性能 現(xiàn)在市場上提供的 FPGA 器件的性能超過了最快的標(biāo)準(zhǔn)分立邏輯器件的性能 ,而且一片 FPGA 芯片的功耗比分立器件組合而成的電路功耗要小得多。 FPGA 的基本結(jié)構(gòu)如圖 1所示。每一個(gè) IOB 控制一個(gè)引腳 ,可被配置為輸入、輸出激活雙向 I/O功能。 IOB提供了器件引腳和內(nèi)部邏輯陣列之間的連接 ,通常排列在芯片的四周。 CLB 是 FPGA 的主要組成部分 ,是實(shí)現(xiàn)邏輯功能的基本單元。根據(jù)編程方式 ,FPGA 可分為一次編程和可重復(fù)編程兩種。從邏輯功能塊的結(jié)構(gòu)上分類 ,可分為查找表結(jié)構(gòu)、多路開關(guān)結(jié)構(gòu)和多級(jí)與非門結(jié)構(gòu)。細(xì)粒度 FPGA 的邏輯 功能塊較小 ,資源可以充分利用 ,但連線和開關(guān)多 ,速度慢 。 FPGA 的發(fā)展非常迅速 ,形成了各種不同的結(jié)構(gòu)?？删幊踢壿嬈骷脑O(shè)計(jì)流程一般為設(shè)計(jì)準(zhǔn)備、設(shè)計(jì)輸入、功能仿真、設(shè)計(jì)處理、時(shí)序仿真、器件編程和測試等七個(gè)步驟。 HDL 程序資料量小 ,便于保存 。 (3)降低了硬件電路設(shè)計(jì)難度 PLD 使用 HDL編程 ,避免編寫邏輯表 達(dá)式或真值表 ,使設(shè)計(jì)難度大幅度下降 ,從而也縮短了設(shè)計(jì)周期。這種設(shè)計(jì)方法的主要特點(diǎn)為 ： (1)電路設(shè)計(jì)更趨合理 硬件設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)硬件電路時(shí)使用 PLD 器件 ,就可以自行設(shè)計(jì)所需的專用功能模塊 ,而無需受通用元器件的限制 ,從而使電路設(shè)計(jì)更趨合理 ,其體積和功耗也大為減小。 為了提高開發(fā)效率和增加已有開發(fā)成果的可繼承性 ,縮短開發(fā)周期 ,各種新興的 EDA 開發(fā)工具開始涌現(xiàn) ,特別是硬件描述語言 (HDL)的出現(xiàn) ,使得傳統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)方法發(fā)生了巨大的變革。這種自下而上設(shè)計(jì)法的仿真和調(diào)試工作要在系統(tǒng)的硬件開發(fā)完成以后才能進(jìn)行 ,因此存在的問題只有在后期才能發(fā)現(xiàn) ,一旦考慮不周 ,就要重新設(shè)計(jì) ,使得設(shè)計(jì)費(fèi)用和設(shè)計(jì)周期大大增加。進(jìn)行各功能模塊的細(xì)化和電路設(shè)計(jì) 。其主要思路是 :根據(jù)系統(tǒng)對(duì)硬件的要求編制技術(shù)規(guī)格書 ,畫出系統(tǒng)流程圖 。 (6)由于 VHDL 語言是一種描述、模擬、綜合、優(yōu)化和布線的標(biāo)準(zhǔn)硬件描述語言 , 因此它可以使設(shè)計(jì)成果在設(shè)計(jì)人員之間方便地進(jìn)行交流和共享 , 從而減小硬件電路設(shè)計(jì)的工作量 , 縮短開發(fā)周期。在設(shè)計(jì)過程中 , 設(shè)計(jì)人員可以建立各種可再次利用的模塊 , 一個(gè)大規(guī)模的硬件電路的設(shè)計(jì)不可能從門級(jí)電路開始一步步地進(jìn)行設(shè)計(jì) , 而是一些模塊的累加。當(dāng)硬件電路的設(shè)計(jì)描述完成以后 ,VHDL 語言允許采用多種不同的器件結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。 (4) VHDL 語言的設(shè)計(jì)描述與器件無關(guān) 采用 VHDL 語言描述硬件電路時(shí) , 設(shè)計(jì)人員并不需要首先考慮選擇進(jìn)行設(shè)計(jì)的器件。 VHDL 語言既支持標(biāo)準(zhǔn)定義的數(shù)據(jù)類型，也支持用 戶定義的數(shù)據(jù)類型，這樣便會(huì)給硬件描述帶來較大的自由度。同時(shí)， VHDL 語言也支持慣性延遲和傳輸延遲，這樣可以準(zhǔn)確地建立硬件電路的模型。 既支持模塊化設(shè)計(jì)方法 , 也支持層次化設(shè)計(jì)方法。此外 ,VHDL 語言能夠同時(shí)支持同步電路、異步電路和隨機(jī)電路的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) , 這是其他硬件描述語言所不能比擬的。歸納起來 ,VHDL 語言主要具有以下優(yōu)點(diǎn)： (1)VHDL 語言功能強(qiáng)大 , 設(shè)計(jì)方式多樣 VHDL 語言具有強(qiáng)大的語言結(jié)構(gòu) , 只需采用簡單明確的 VHDL 語言程序就可以描述十分復(fù)雜的硬件電路。這種將設(shè)計(jì)實(shí)體分成內(nèi)外部分的概念是 VHDL 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本點(diǎn)。 VHDL 的程序結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是將一項(xiàng)工程設(shè)計(jì)，或稱設(shè)計(jì)實(shí)體（可以是一個(gè)元件，一個(gè)電路模塊或一個(gè)系統(tǒng)）分成外部（或稱可視部分 ,及端口 )和內(nèi)部（或稱不可視部分），既涉及實(shí)體的內(nèi)部功能和算法完成部分。 VHDL 主要用于描述 數(shù)字系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)，行為，功能和接口。 3 VHDL、 FPGA、 Quartus ii 簡介 VHDL 簡介 VHDL 簡介 VHDL 的 英文全 名是 VeryHighSpeed Integrated Circuit Hardware Description Language，誕生于 1982 年。 2．沒有考慮緊急車通過時(shí)，兩車道應(yīng)采取的措施，臂如，消防車執(zhí)行緊急任務(wù)通過時(shí)，兩車道的車都應(yīng)停止，讓緊急車通過。加上一個(gè)倒計(jì)時(shí)的顯示計(jì)時(shí)器來控制行車。有應(yīng)用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)交通信號(hào)燈設(shè)計(jì)的方法。 目前設(shè)計(jì)交通燈的方案有很多，有應(yīng)用CPLD設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈控制器方法 。而隨著各種控制器件的推出，交通燈 控制電路得以更易實(shí)現(xiàn)并趨向智能化。其中，第一種類型以其成本低，設(shè)計(jì)簡單，安裝及維護(hù)方便等特點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用。智能的交通信號(hào)燈指揮著人和各種車輛的安全運(yùn)行 ,實(shí)現(xiàn)紅、黃、綠燈的自動(dòng)指揮是城鄉(xiāng)交通管理現(xiàn)代化的重要課題 .在城鄉(xiāng)街道的十字交叉路口 ,為了保證交通秩序和行人安全 ,一般在每條道路上各有一組紅、黃、 綠交通信號(hào)燈 .交通燈控制電路自動(dòng)控制十字路口兩組紅、黃、綠交通燈的狀態(tài)轉(zhuǎn)換 ,指揮各種車輛和行人安全通行 ,實(shí)現(xiàn)十字路口城鄉(xiāng)交通管理自動(dòng)化 . 智能交通紅綠燈控制電路技術(shù)的現(xiàn)狀 通信號(hào)控制系統(tǒng)大體上分為三種類型：定周期的信號(hào)機(jī)、多時(shí)段且具有無電纜協(xié)調(diào)功能的微電腦型信號(hào)機(jī)以及聯(lián)網(wǎng)式自適應(yīng)多相位智能型信號(hào)機(jī)。 車輛的數(shù)量持續(xù)增加，不斷新建道路已不能很好地解決交通擁 堵的現(xiàn)狀，這還需要好的交通疏導(dǎo)，但交通的問題日益突出，單單依靠人力來指揮交通已經(jīng)不可行了 ,所以，設(shè)計(jì)交通燈來完成這個(gè)需求就 3 顯 的越加迫切了 .為了確 保十字路口的行人和車輛順利、暢通地通過 ,往往采用電子控制的交通信號(hào)來進(jìn)行指揮。而城市高速道路在構(gòu)造上的特點(diǎn)，也決定了城市高速道路的交通狀況必然受高速道路與普通道路耦合處交通狀況的制約。 隨著城市機(jī)動(dòng)車量的不斷增加，許多城市出現(xiàn)了交通超負(fù)荷運(yùn)行的情況，因此，自 80 年代后期，這些城市紛紛修 建城市高速道路，在高速道路建設(shè)完成的初期，它們也曾有效地改善了交通狀況。出行交通的協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門需要解決的重要問題之一。通過采取有效措施的實(shí)行和 2 實(shí)施交通新技術(shù)，將有利于 緩解交通擁堵狀況，從而節(jié)約城市能源和降低環(huán)境污染。交通擁堵的發(fā)生使汽車被迫減速和加速，甚至停車，導(dǎo)致了汽車行駛油料消耗和廢氣排放增加，根據(jù)國