【正文】 器模塊、計數(shù)器模塊、控制器模塊、顯示譯碼模塊及頂層連接模塊來實(shí)現(xiàn)模擬交通燈控制器的設(shè)計。交通控制器的外部時鐘信號是由晶振產(chǎn)生的，開發(fā)板系統(tǒng)采用的是晶振頻率為50MHz的信號。4個7段數(shù)碼顯示器用來顯示兩條道路上亮燈的倒計時情況，每個路口使用2個，共需要4個。 硬件環(huán)境 開發(fā)板運(yùn)用了：6個LED發(fā)光二極管，4個7段數(shù)碼管。它采用直接優(yōu)化的編譯技術(shù)、Tcl/Tk技術(shù)、和單一內(nèi)核仿真技術(shù)，編譯仿真速度快，編譯的代碼與平臺無關(guān)，便于保護(hù)IP核，個性化的圖形界面和用戶接口，為用戶加快調(diào)錯提供強(qiáng)有力的手段，是FPGA/ASIC設(shè)計的首選仿真軟件。3　 LogicLock增量設(shè)計方法，用戶可建立并優(yōu)化系統(tǒng)，然后添加對原始系統(tǒng)的性能影響較小或無影響的后續(xù)模塊；4　 功能強(qiáng)大的邏輯綜合工具；5　 完備的電路功能仿真與時序邏輯仿真工具；6　 定時/時序分析與關(guān)鍵路徑延時分析；7　 可使用SignalTap II邏輯分析工具進(jìn)行嵌入式的邏輯分析；8　 支持軟件源文件的添加和創(chuàng)建，并將它們鏈接起來生成編程文件；9　 使用組合編譯方式可一次完成整體設(shè)計流程；10　 自動定位編譯錯誤；11　 高效的期間編程與驗(yàn)證工具；12　 可讀入標(biāo)準(zhǔn)的EDIF網(wǎng)表文件、VHDL網(wǎng)表文件和Verilog網(wǎng)表文件；13　 能生成第三方EDA軟件使用的VHDL網(wǎng)表文件和Verilog網(wǎng)表文件。此外，Quartus II 通過和DSP Builder工具與Matlab/Simulink相結(jié)合，可以方便地實(shí)現(xiàn)各種DSP應(yīng)用系統(tǒng)；支持Altera的片上可編程系統(tǒng)（SOPC）開發(fā)，集系統(tǒng)級設(shè)計、嵌入式軟件開發(fā)、可編程邏輯設(shè)計于一體，是一種綜合性的開發(fā)平臺。Quartus II支持Altera的IP核，包含了LPM/MegaFunction宏功能模塊庫，使用戶可以充分利用成熟的模塊，簡化了設(shè)計的復(fù)雜性、加快了設(shè)計速度。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)計流程外，提供了完善的用戶圖形界面設(shè)計方式。 交通燈控制器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 系統(tǒng)接口信號描述 。當(dāng)出現(xiàn)特殊情況時，東西和南北干道上的信號燈轉(zhuǎn)為紅燈，并停止倒計時，特殊情況結(jié)束后，南北方向的綠燈亮起，東西方向信號燈變紅燈，重新開始計時，恢復(fù)正常工作。初始狀態(tài)為南北和東西干道上的燈均為紅燈，然后南北方向上的綠燈先亮，允許車輛的行駛；東西干道的紅燈亮，不不允許車輛的行駛，同時兩個路口的數(shù)碼顯示器開始倒計時，南北方向的綠燈亮57s后，綠燈熄滅，黃燈開始亮3s；之后南北干道轉(zhuǎn)為紅燈，禁止車輛通行，同時東西方向的綠燈亮，允許東西方向車輛行駛，兩個干道的數(shù)碼顯示器重新開始倒計時，57s后東西方向的綠燈熄滅，黃燈開始亮起，3s后轉(zhuǎn)為紅燈，禁止車輛通行，同時南北方向由紅燈轉(zhuǎn)為綠燈，允許車輛行駛。本設(shè)計利用Verilog HDL 語言、采用層次化混合輸入方式,可控制4個路口的紅、黃、綠、左轉(zhuǎn)四盞信號燈,讓其按特定的規(guī)律進(jìn)行變化。 本設(shè)計所要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo) 基于FPGA的Verilog HDL語言設(shè)計一個用于十字路口的交通燈控制器來達(dá)到一下幾個目的：1　 要求南北方向車道和東西方向車道兩條交叉道路上的車輛交替運(yùn)行，東西和南北各有一組紅、黃、綠燈用于指揮交通；2　 紅、綠燈的持續(xù)時間為60s，黃燈在綠燈轉(zhuǎn)為紅燈之前亮3s；3　 東西方向、南北方向車道除了有紅、黃、綠燈指示外，每一種燈亮的時間都用顯示器進(jìn)行到幾時顯示；4　 有緊急情況車輛要求通過時，系統(tǒng)要能禁止普通車輛通行，兩條道路均為紅燈，計時器清零，當(dāng)特殊情況結(jié)束后，南北方向信號燈變綠，東西方向信號燈變紅，繼續(xù)正常工作。對于數(shù)字時序邏輯系統(tǒng)，動態(tài)可重構(gòu)FPGA的意義在于其時序邏輯的發(fā)生不是通過調(diào)用芯片內(nèi)不同區(qū)域、不同邏輯資源來組合而成，而是通過對FPGA 進(jìn)行局部的或全局的芯片邏輯的動態(tài)重構(gòu)而實(shí)現(xiàn)的。隨著一些ASIC制造商提供具有可編程邏輯的標(biāo)準(zhǔn)單元，F(xiàn)PGA 制造商重新對標(biāo)準(zhǔn)邏輯單元發(fā)生興趣。FPGA價格較低廉，能在現(xiàn)場進(jìn)行編程，但它們體積大、能力有限，而且功耗比ASIC大。 3　 FPGA和ASIC出現(xiàn)相互融合。在這樣的背景下，國際主要FPGA 廠家在系統(tǒng)級高密度FPGA 的技術(shù)發(fā)展上，主要強(qiáng)調(diào)了兩個方面：FPGA 的IP( Intellec2tual Property ，知識產(chǎn)權(quán))硬核和IP軟核。2　 系統(tǒng)級高密度FPGA 。隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展，可編程邏輯器件應(yīng)用技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，而FPGA技術(shù)正處于高速發(fā)展時期，新型芯片的規(guī)模越來越大，成本也越來越低，低端的FPGA已逐步取代了傳統(tǒng)的數(shù)字元件，高端的FPGA不斷在爭奪ASIC的市場份額。因?yàn)檫@些芯片有比較差的可編輯能力，所以這些設(shè)計的開發(fā)是在普通的FPGA上完成的，然后將設(shè)計轉(zhuǎn)移到一個類似于ASIC的芯片上。但是他們也有很多的優(yōu)點(diǎn)比如可以快速成品，可以被修改來改正程序中的錯誤和更便宜的造價。一個出廠后的成品FPGA的邏輯塊和連接可以按照設(shè)計者而改變，所以FPGA可以完成所需要的邏輯功能。在大多數(shù)的FPGA里面，這些可編輯的元件里也包含記憶元件例如觸發(fā)器（Flip－flop）或者其他更加完整的記憶塊。用可編程控制器實(shí)現(xiàn)交通燈管制的控制系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)： ① 實(shí)驗(yàn)證明該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡單、經(jīng)濟(jì)； ② 能夠有效地疏導(dǎo)交通，提高交通路口的通行能力； ③ 可編程控制器具有小型化、價格低、可靠性高； FPGA概述及發(fā)展目前以硬件描述語言（Verilog 或 VHDL）所完成的電路設(shè)計，可以經(jīng)過簡單的綜合與布局，快速的燒錄至 FPGA 上進(jìn)行測試，是現(xiàn)代 IC 設(shè)計驗(yàn)證的技術(shù)主流。 交通信號燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。關(guān)鍵詞：FPGA，交通燈控制器，QuartusⅡ，Verilog HDL1九江職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） AbstractWith the development of modern cities and transport, traffic accidents also increased dramatically, plays an increasingly important role in order to improve traffic order and reduce traffic accidents and traffic lights. More and more all the roads of the city to install traffic lights to improve traffic city, more and more control of the daytoday running of the traffic light traffic mand and management. And a plete set of traffic light control system is usually to achieve automatic control and manual control to achieve the conversion of its traffic lights. FPGA designbased traffic light control system circuit is simple and good reliability. The design using Verilog HDL language using hierarchical mixed input, and can control the four junctions of red, yellow, green, a