【正文】 10(12) 學(xué) 號(hào) 10418208 指導(dǎo)教師 邱作春 2020 年 5 月 20 日 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）承諾書 本人鄭重承諾： 本論文（設(shè)計(jì)）是在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，進(jìn)行分析研究，獨(dú)立撰寫而成的。 本論文（設(shè)計(jì)）中，所有實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)和有關(guān)材料均是真實(shí)的。 本論文（設(shè)計(jì)）如有剽竊他人研究成果的情況，一切后果自負(fù)。該設(shè)計(jì)的主控芯片為 TMS320LF2407，以對(duì)單個(gè)路口控制為研究對(duì)象，單個(gè)路口作為整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)最基本的組成單元，對(duì)于單個(gè)路口的控制方法的研究是對(duì)整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)研究的基本，具有非常重要的意義。s main traffic junctions 。這種交通信號(hào)燈是由紅綠兩種顏色的發(fā)光器件組成。隨著這些年我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，我國(guó)城市基礎(chǔ)交通管控系統(tǒng)出現(xiàn)了不少用傳統(tǒng)方法不好解決的問(wèn)題?，F(xiàn)在交通管理系統(tǒng)已不能很好的匹配我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展發(fā)展的要求。隨著近些年中國(guó)車輛的不斷增加，怎么很好的解決交通擁堵問(wèn)題將是一個(gè)我國(guó)必須面對(duì)且必須解決的問(wèn)題。 鹽城師范學(xué)院畢業(yè) 論文（ 設(shè)計(jì) ） 2 1 設(shè)計(jì)總體方案 設(shè)計(jì)思路 一個(gè)較好的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)，會(huì)使在道路擁擠車輛違章管制等方面產(chǎn)生技術(shù)層次的革新。同時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮東西方向和南北方向信號(hào)燈的亮滅對(duì)稱問(wèn)題。用定時(shí)器定時(shí)， I/O口控制紅綠燈的亮滅。 紅綠燈系統(tǒng)工作流程圖 正常情況下系統(tǒng)工作流程如圖 11 所示。 信號(hào)燈受芯片中輸出高低電平的控制。 本次設(shè)計(jì)中首先南北方向紅燈亮 20 秒，在南北方向紅燈亮的同時(shí)，東西方向綠燈亮 20 秒。而后的時(shí)間交通燈的工作將重復(fù)以上環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)流程如圖 12所示。主要是從系統(tǒng)實(shí)際的的總體功能為出發(fā)點(diǎn)，詳細(xì)展開討論了交通燈系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)的可行性方案。 2 硬件的選擇 主控制器的選擇 本設(shè)計(jì)采用的是美國(guó) TI公司的經(jīng)典 DSP芯片 TMS320LF2407。 TMS320LF2407采用改進(jìn)后的哈佛處理結(jié)構(gòu)，指令采用流水順序 操作。同時(shí) ,LF2407片內(nèi)集成了更多的外部設(shè)備 ,構(gòu)成了真正意義上的數(shù)字信號(hào)處理器。 TMS320LF2407的基本特點(diǎn)和資源配置 該 TMS320LF240x系列 DSP控制器是新一代數(shù)字信號(hào)處理器 （ DSP） 控制器的新成員同時(shí)也是定點(diǎn) DSP的 TMS320C2020平臺(tái)的一部分。雖 然代碼與現(xiàn)有 C24X DSP控制器的設(shè)備通用， 但是240X提供了更高的處理性能。同時(shí)高達(dá) 32K字閃存容量很好解決了工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的成本效益問(wèn)題和可重編程問(wèn)題。該模塊的功能包括中心或邊緣對(duì)齊，避免可編程死區(qū)，并同步模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換。 鹽城師范學(xué)院畢業(yè) 論文（ 設(shè)計(jì) ） 5 圖 21 TMS320LF2407 數(shù)字信號(hào)處理器引腳圖 電壓轉(zhuǎn)換芯片的選擇 本設(shè)計(jì)采用 74LVC16245A作為電壓轉(zhuǎn)換芯片。該芯片可作為兩個(gè) 8bit收發(fā)器或一 16bit收發(fā)器。 其功能是完成對(duì)芯片內(nèi)部的 Flash的編程工作，當(dāng)程序在 PC機(jī)上調(diào)試通過(guò)后，通過(guò)此接口就可以把程序完整地下載到 Flash中去。 鹽城師范學(xué)院畢業(yè) 論文（ 設(shè)計(jì) ） 6 圖 22 74LVC16245A 引腳圖 鎖存器的選擇 該 74HC573是高速的 Si gate CMOS芯片，且引腳與低功率肖特基兼容 TTL（輸入通道） 。在這種條件鎖存器是透明的，即一個(gè)鎖存輸出將改變狀態(tài)每次其相應(yīng)的 D輸入變化 。 圖 23 74HC573 引腳圖 CPLD 的選擇 本設(shè)計(jì)是采用 CPLD（ XC95144） 給 DSP 擴(kuò)展了一個(gè) I/O 口，來(lái)實(shí)現(xiàn) DSP 對(duì) I/O 口的訪問(wèn)。電源管理中 XC95144 芯片會(huì)主動(dòng)關(guān)閉未使用的宏單元，以減少功耗。 XC95144引腳圖如圖 24所示。 鹽城師范學(xué)院畢業(yè) 論文（ 設(shè)計(jì) ） 8 圖 25 交通信號(hào)燈模塊圖 此模塊由發(fā)光二極管和一個(gè)鎖存器組成。 系統(tǒng)總硬件電路 系統(tǒng)硬件圖如圖 26 所示。 DSP 芯片的開發(fā)工具可以分為程序生成工具和程序調(diào)試工具兩大類。 匯編器的功能是將匯編語(yǔ)言程序文件匯編成低級(jí)的機(jī)器語(yǔ)言，在源文件中包含了匯編指令，宏命令等。它能調(diào)整并解決外部符號(hào)參數(shù)。 CCS(Code Composer Studio) CCS（ Code Composer Studio） 是一種有關(guān)于 TMS320系列 DSP的專業(yè)開發(fā)軟件，它工作在 Windows操作系統(tǒng)下，采用圖形接口界面， 提供環(huán)境的配置、編輯源文件、程序調(diào)試、跟蹤以及分析等工具，可以幫助用戶在一個(gè)軟件環(huán)境下執(zhí)行編輯、編譯、鏈接以及數(shù)據(jù)分析等工作，能對(duì) TMS320系列的 DSP執(zhí)行指令級(jí)的仿真以及實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析的實(shí)時(shí)化。 （ 1）具有集成可視化代碼編輯界面，用戶能夠經(jīng)過(guò)它的界面直接編寫 C語(yǔ)言源程序、匯編語(yǔ)言源程序、 .CMD文件等。 （ 3）高性能編輯器兼容匯編文件的動(dòng)態(tài)語(yǔ)法加亮顯示，用戶能很簡(jiǎn)潔的瀏覽代碼，察覺(jué)語(yǔ)法錯(cuò)誤。在產(chǎn)生目標(biāo)程序以及程序庫(kù)的流程中，構(gòu)建各種程序相對(duì)應(yīng)的跟蹤信息，經(jīng)過(guò)跟蹤信息對(duì)不一樣的程序進(jìn)行區(qū)別管理。 （ 6）斷點(diǎn)工具，可以在程序調(diào)試的過(guò)程當(dāng)中實(shí)現(xiàn)條件、軟件和硬件斷點(diǎn)的設(shè)置。 （ 8）分析工具，包含仿真器以及模擬器的分析，能夠用在監(jiān)視跟模擬硬件的功能、評(píng)估代碼執(zhí)行的時(shí)鐘。 （ 10）供應(yīng) GEL工具。 CCS的主要組件 （ 1）集成代碼工具：它能夠?qū)R編語(yǔ)言、 C語(yǔ)言及混合語(yǔ)言的編程的 DSP的源程序執(zhí)行編譯，并鏈接 成能夠運(yùn)行的 DSP程序，包含了鏈接器、匯編器、 C/C++的編譯器、建庫(kù)工具等。 （ 3）應(yīng)用程序接口 API和 DSP/BIOS實(shí)時(shí)內(nèi)核插件：它們的設(shè)計(jì)主要是為了實(shí)時(shí)信號(hào)處理應(yīng)用，包括實(shí)時(shí)分析工具、 DSP/BIOS配置工具等。 （ 5）由 TI公司以外 的第三方提供的各種應(yīng)用模塊插件。同時(shí)還具備了高超的計(jì)算能力、邏輯判斷能力。 C是結(jié)構(gòu)式語(yǔ)言之一，結(jié)構(gòu)式語(yǔ)言的明顯特點(diǎn)是數(shù)據(jù)與代碼的分隔化，就是程序除了主要的信息交流之外每個(gè)部分都是相互獨(dú)立的。 C語(yǔ)言供應(yīng)給用戶的形式是函數(shù)的形式，這些函數(shù)可方便的移動(dòng)運(yùn)用，而且含有很多循環(huán)、條件語(yǔ)句以便來(lái)控制 程序流向，從而讓程序完全結(jié)構(gòu)化。 鹽城師范學(xué)院畢業(yè) 論文（ 設(shè)計(jì) ） 11 DSP 的命令文件編寫 C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)只要單獨(dú)編寫一個(gè)，不用思考硬件的存儲(chǔ)空間配置狀態(tài)，當(dāng)用戶在CCS集成開發(fā)環(huán)境中編寫 C程序時(shí)，在目標(biāo)硬件的存儲(chǔ)空間配置被 CMD命令文件指明情況之后，鏈接器可以主動(dòng)裝載數(shù)據(jù)到指定的位置空間。 （ 2）初始化中斷向量表，在存儲(chǔ)器映像中建立中斷向 量表。 4 系統(tǒng)調(diào)試 硬件調(diào)試 在試驗(yàn)箱上按照原理圖將硬件電路連接，先確定導(dǎo)線鏈接是否能正常，測(cè)量各個(gè)電阻的阻值大小是否符合要求。 軟件調(diào)試 在確定硬件系統(tǒng)連接正常的情況下，用仿真器將電腦與試驗(yàn)箱連接，打開 CCS2020軟件，將設(shè)計(jì)好的程序裝載到 CCS2020 中。 鹽城師范學(xué)院畢業(yè) 論文（ 設(shè)計(jì) ） 12 程序流程圖 軟件流程圖如圖 41 所示。 開始 DSP 初始化 TrafficMode=1 Delay=20s TrafficMode=2 狀態(tài) 1 狀態(tài) 2 Delay=20s 鹽城師范學(xué)院畢業(yè) 論文（ 設(shè)計(jì) ） 13 圖 42 運(yùn)行狀態(tài) 圖 狀態(tài)二：東西綠燈、南北紅燈，延時(shí) 20 秒， 20 秒后東西綠燈閃 3 次，南北紅燈持續(xù) 6 秒，如圖 43 所示。在多次觀察交通燈的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了交通燈的亮滅，程序的循環(huán)也沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題。并通過(guò) 74HC573 鎖存器的輸出端口實(shí)現(xiàn)對(duì)紅，綠燈的控制。 系統(tǒng)不足：本系統(tǒng)中沒(méi)有實(shí)現(xiàn)黃燈的 等待閃爍時(shí)間，以及自動(dòng)根據(jù)實(shí)際車流量的大小改變紅綠燈變化的時(shí)間，另外，本設(shè)計(jì)沒(méi)有充分考慮到城市交通系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)并行，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)城市交通系統(tǒng)的人工智能控制。 對(duì)于此篇論文我要感謝我的論文指導(dǎo)老師，他為人隨和熱情，細(xì)心。尤其是在程序的編譯和仿真方面給了我極大的鼓舞和動(dòng)力。 老師的博學(xué)和人品，不僅在學(xué)業(yè)對(duì)我潛心引導(dǎo)，而且在生活、做人等方面也給予我很大的關(guān)心和悉心指導(dǎo)，這些都令我終身難忘，我將銘記在心。.word 0f00h,5a00h,5f00h,0a500h,0af00h,0a00h,5a00h,0500h,0a500h .word 0f000h,0a500h,0f500h,5a00h,0fa00h,0a000h,0a500h,5000h,05a00h 。延時(shí) sec_tenth/10 秒 STM sec_tenth1,AR5 loop1 STM 09h,AR6 loop0 STM 49999,AR7 BANZ $,*AR7 BANZ loop0,*AR6 BANZ loop1,*AR5 .endm .sect .vectors rst: B _c_int00 NOP NOP .space 15*4*16 鹽城師范學(xué)院畢業(yè) 論文（ 設(shè)計(jì) ） 18 int0: b bus_e NOP NOP int1: nop nop nop nop int2: 。IO 總線外部等待時(shí)間 14 個(gè)周期 STM 01h,2Bh STM 0h,CLKMD 。全部紅燈 DELAY 10 。nop 。nop 。南北紅燈、東西綠燈 。nop 。nop DELAY 200 。nop 。nop 。nop 。nop 。nop 。nop 。nop 。nop 鹽城師范學(xué)院畢業(yè) 論文（ 設(shè)計(jì) ） 20 。nop 。nop 。nop 。nop 。南北綠燈閃 3 次、東西紅燈 LD STATUS2,T PORTW STATUS2,LED_ADDR 。延時(shí) 3 秒 LD STATUS3,T PORTW STATUS3,LED_ADDR 。延時(shí) 20 秒 STM 2h,BRC RPTB flash2 LD STA4_PRE_0,T PORTW STA4_PRE_0,LED_ADDR DELAY 3 LD STA4_PRE_1,T PORTW STA4_PRE_1,LED_ADDR DELAY 3 。 DELAY 30 。 DELAY 100 。 POPM AR7 POPM AR6 POPM AR5 RET 鹽城師范學(xué)院畢業(yè) 論文（ 設(shè)計(jì) ） 22 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 簡(jiǎn)明指導(dǎo)手冊(cè) 1 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )總論 概 述 高等院校的畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )教學(xué)過(guò)程是實(shí)現(xiàn)本科培養(yǎng)目標(biāo)及規(guī)格的重要培養(yǎng)階段。 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )的基本概念 （ 1） 畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)涵 畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等學(xué)校應(yīng)屆畢業(yè)生，畢業(yè)前接受課題任務(wù)，所進(jìn)行的設(shè)計(jì)過(guò)程，并取得其設(shè)計(jì)成果。畢業(yè)論文表明作者在科學(xué)研究工作中取得的新成果或提出的新見(jiàn)解，并表明作者具有的科研能力與學(xué)識(shí)水平。 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )的特點(diǎn)與功能 （ 1）畢業(yè)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)與功能 ①畢業(yè)設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 高等院校學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)具有設(shè)計(jì)內(nèi)容的科學(xué)性、設(shè)計(jì)思想的新穎性、設(shè)計(jì)表述的規(guī)范性、設(shè)計(jì)條件的約束性、設(shè)計(jì)過(guò)程的綜合性、設(shè)計(jì)結(jié)果的實(shí)用性等工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)外，還具有畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)的確定首先考慮教學(xué)基本要求、畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間的限定性及學(xué)業(yè)的規(guī)定性、畢業(yè)設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成的等特點(diǎn)。教學(xué)與教育功能 畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程是高等院校培養(yǎng)計(jì)劃的重要組成部分；是進(jìn)行設(shè)計(jì)科學(xué)教育，強(qiáng)化工程意識(shí)，接受工程基本訓(xùn)練，提高工程實(shí)踐能力的重要培養(yǎng)階段；是培養(yǎng)優(yōu)良的思維品質(zhì)，進(jìn)行綜合素質(zhì)教育的重要途徑。在畢業(yè)設(shè)計(jì)階段，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)與教育功能的實(shí)現(xiàn)，有益于學(xué)生科學(xué)的智能結(jié)構(gòu)的形成及綜合素質(zhì)的全面培養(yǎng)。社會(huì)功能 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來(lái)源于實(shí)際，畢業(yè)設(shè)計(jì)成果直接或間接為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)，為生產(chǎn)、科研服務(wù)，為社會(huì)服務(wù)，以實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)的社會(huì)功能。畢業(yè)論文課題的確定，首先要符合教學(xué)基本要求，同時(shí)也要兼顧科學(xué)研究實(shí)際 需要，緊密聯(lián)系實(shí)際。畢業(yè)論文具有時(shí)間的限定性及學(xué)業(yè)的規(guī)定性。畢業(yè)論文是在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成的。教學(xué)與教育功能 畢業(yè)論文教學(xué)過(guò)程是高等學(xué)校培養(yǎng)計(jì)劃的重要組成部分，是學(xué)生畢業(yè)前提交的一份具有一定