【正文】 OC=′1′。 end if。 否則個位減 1 end if。 couH=couH1。 couH=″0100″。 couH=″0000″。 第 11章 VHDL數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計實(shí)例 architecturebehav ofm45 is signalcouL,couH:std— logic— vector(3 downto 0)。 OC :outstd— logic )。 CR :instd— logic。 entitym45 is port( CLK :instd— logic。 use — logic— 。其中， CLK、 EN、 CR分別為時鐘、計數(shù)使能和清零端， QL［ 3..0］、 QH［ 3..0］、 OC分別為 BCD碼的個位、十位和進(jìn)位輸出。 end behavior。 end case 。 bgreen=′0′。 ayellow=′0′。 when s4= ared=′1′。 bgreen=′0′。 ayellow=′0′。 when s3= ared=′1′。 bgreen=′1′。 ayellow=′0′。 when s2= ared=′1′。 bgreen=′0′。 ayellow=′1′。 第 11章 VHDL數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計實(shí)例 when s1= ared=′0′。 bgreen=′0′。 ayellow=′0′。 output: process( current— state) 每種狀態(tài)下兩個 begin case current— state is when s0= ared=′0′。 end case 。 第 11章 VHDL數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計實(shí)例 end if。 elsif counter84 then next— state=s2。 else if counter39 then next— state=s0。 end if。 else 第 11章 VHDL數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計實(shí)例 next— state=s0。 when s3= if hold=′0′then next— state=s4。 end if。 else ifcounter84then next— state=s2。 end if。 else next— state=s2。 when s1= if hold=′0′then next— state=s4。 end if。 else ifcounter39then next— state=s0。 end process。 第 11章 VHDL數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計實(shí)例 process begin wait until clk′event and clk=′1′。 end if。 else counter=( others=′0′)。 if hold=′0′then counter=counter。 signalcounter:std— logic— vector(6 downto 0)。 architecture behavior ofcontrol is type state— type is(s0,s1,s2,s3,s4)。 ared,agreen,ayellow,bred,bgreen,byellow:outstd— logic)。 use — logic— 。 第 11章 VHDL數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計實(shí)例 圖 控制器的邏輯符號 第 11章 VHDL數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計實(shí)例 控制器的 VHDL描述文件 library ieee。其中， CLK為時鐘輸入信號； HOLD為緊急制動信號； ARED、AGREEN、 AYELLOW分別為東西方向驅(qū)動紅燈、綠燈、黃燈指示的輸出信號； BRED、 BGREEN、 BYELLOW分別為南北方向驅(qū)動紅燈、綠燈、黃燈指示的輸出信號。 4MHz分頻器和 7段譯碼器的設(shè)計可參照例 ，下面主要介紹控制器和倒計時計數(shù)器M45的設(shè)計方法。 5種狀態(tài)描述如下： 第 11章 VHDL數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計實(shí)例 s0： A方向綠燈亮， B方向紅燈亮，此狀態(tài)持續(xù) 40秒的 s1： A方向黃燈亮， B方向紅燈亮，此狀態(tài)持續(xù) 5秒的 s2： A方向紅燈亮， B方向綠燈亮，此狀態(tài)持續(xù) 40秒的 s3： A方向紅燈亮， B方向黃燈亮，此狀態(tài)持續(xù) 5秒的 s4：緊急制動狀態(tài)， A方向紅燈亮， B方向紅燈亮，當(dāng)緊急制動信號有效（ hold=′0′）時進(jìn)入這種狀態(tài)。分頻器將晶振送來的 4MHz信號變?yōu)?1Hz時鐘信號；計數(shù)器實(shí)現(xiàn)總共 90秒的計數(shù)， 90秒也是交通控制系統(tǒng)的一個大循環(huán)；控制器控制系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移和紅、黃、綠燈的信號輸出；倒計時顯示電路實(shí)現(xiàn) 45秒倒計時和顯示功能。 第 11章 VHDL數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計實(shí)例 圖 交通控制系統(tǒng)運(yùn)行切換示意圖 第 11章 VHDL數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計實(shí)例 圖 交通控制系統(tǒng)的時序圖 第 11章 VHDL數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計實(shí)例 (2)系統(tǒng)設(shè)有時鐘 ,以倒計時方式顯示每一路允許通行 (3)當(dāng)東西或南北兩路中任一路出現(xiàn)特殊情況時，系統(tǒng)可由交警手動控制立即進(jìn)入特殊運(yùn)行狀態(tài)，即紅燈全亮，時鐘停止計時，東西、南北兩路所有車輛停止通行；當(dāng)特殊運(yùn)行狀態(tài)結(jié)束后，系統(tǒng)恢復(fù)工作，繼續(xù)正常運(yùn)行。 end arc— m— freq。 end if。 當(dāng)計數(shù)值計到 count— ld時，計數(shù)器清零， spk=′1′ else count=( others=′0′)。 count— ld/2且小于 count— ld時， spk=′0′，且加 1 elsif countcount— ldthen count=count+1。count— ld(12 downto 1))then count=count+1。 spk=′1′。 process begin wait until clk′event and clk=′1′。 3822 end case 。 4544 第 11章 VHDL數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計實(shí)例 when ″111″=count— ld=″0111111010000″。 5725 when ″101″=count— ld=″1001111101101″。 6809 when ″011″=count— ld=″1011110110010″。 3822 when ″001″=count— ld=″1110111011011″。 第 11章 VHDL數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計實(shí)例 architecture arc— m— freq ofm— freq is signalcount— ld,count:std— logic— vector(12 downto 0)。 3 spk:outstd— logic )。 entitym— freq is port( clk,en:instd— logic。 use — logic— 。 end arc— keyboard。 end case 。 when others=sel=″000″。 when ″01111111″=sel=″000″。 when ″10111111″=sel=″111″。 when ″11011111″=sel=″110″。 第 11章 VHDL數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計實(shí)例 when ″11101111″=sel=″101″。 when ″11110111″=sel=″100″。 when ″11111011″=sel=″011″。 when ″11111101″=sel=″010″。 architecture arc— keyboard ofkeyboard is begin process(k) begin case k is when ″11111110″=sel=″001″。 3 en:outstd— logic )。 entitykeyboard is port( k:instd— logic— vector(7 downto 0)。 use — logic— 。其中 ,KEYBOARD模塊實(shí)現(xiàn)對鍵盤的 83編碼， K［ 7..0］為鍵盤輸入 ,SEL［ 2..0］為 3位二進(jìn)制編碼輸出 ,EN為使能輸出信號 (高電平有效 )； M— FREQ模塊實(shí)現(xiàn)分頻功能， CLK為時鐘輸入，當(dāng) SEL［ 2..0］編