【正文】 6。if(num1=20){num1=0。//if(time//處理time，顯示方式} if(flag1||flag2){num2++。if(flag1)yellow_1=~yellow_1。} } }void Timer_1(void)interrupt 3 { TH1=(655351835)/256。Display()。本文設(shè)計(jì)一個(gè)十字路口交通燈控制電路，要求東西、南北兩條干道的紅、綠、黃交通燈按要求循環(huán)變化，并以倒計(jì)時(shí)方式指示干道通行或禁止的維持時(shí)間。系統(tǒng)概述1．1 設(shè)計(jì)思想基于FPGA的交通燈系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)包括4大模塊，分別為脈沖發(fā)生、狀態(tài)定時(shí)、交通燈閃爍的控制、閃爍時(shí)間的控制，基本原理如圖1所示。該設(shè)計(jì)的交通燈控制分為6個(gè)狀態(tài)。變化情況如圖2所示。狀態(tài)定時(shí)由74190可逆十進(jìn)制計(jì)數(shù)器和T’觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)，只要置數(shù)合理，翻轉(zhuǎn)信號(hào)到位，就可以使電路在東西(I)、南北(J)兩個(gè)控制狀態(tài)間翻轉(zhuǎn)。組合邏輯控制由AHDL文件編寫(xiě)真值表實(shí)現(xiàn)。1．3 各功能的組成整個(gè)電路可以分為4大部分，包括脈沖發(fā)生、狀態(tài)定時(shí)、時(shí)間顯示和數(shù)字比較一組合邏輯控制。1．3．2 狀態(tài)定時(shí)狀態(tài)定時(shí)可由預(yù)置BCD碼初值的74190級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)，構(gòu)成減計(jì)數(shù)器。級(jí)聯(lián)方式分為異步和同步兩種，本文采取的是異步級(jí)聯(lián)方式，即低位計(jì)數(shù)器溢出信號(hào)控制高位計(jì)數(shù)器的記數(shù)脈沖輸入端。具體做法是將低片位的溢出信號(hào)RCON端口接到高片位的計(jì)數(shù)脈沖CLK，實(shí)現(xiàn)兩位BCD碼的置數(shù)、翻轉(zhuǎn)和借位，使系統(tǒng)表示的數(shù)字能在22～16之間循環(huán)。當(dāng)GN為高電平時(shí)，禁止計(jì)數(shù)。(3)LDN為異步預(yù)置數(shù)控制。(4)計(jì)數(shù)器位序由高至低順序?yàn)镼D，QC，QB，QA。(5)計(jì)數(shù)脈沖CLK上升沿有效。(7)當(dāng)極值狀態(tài)碼指示MAX／MIN為高電平且CLK為低電平時(shí)，溢出信號(hào)RCON為低電平，即RCON與計(jì)數(shù)脈沖同步。狀態(tài)計(jì)時(shí)電路由兩片74190級(jí)聯(lián)而成，構(gòu)成22和16自翻轉(zhuǎn)的電路。根據(jù)74190芯片的特點(diǎn)，可分析其實(shí)現(xiàn)原理如圖4所示，通過(guò)溢出信號(hào)RCON的上升沿實(shí)現(xiàn)借位，使得數(shù)字能夠從20到19，個(gè)位向十位借位，順利過(guò)渡。如表3所示，分析兩個(gè)BCD碼各位特點(diǎn)，可知兩者D7D6D3D0位均為1，D1位均為0，而D5D4D2位不同，如圖5，D5D4D2位由狀態(tài)電平S來(lái)控制，當(dāng)為I狀態(tài)時(shí)，計(jì)數(shù)器的預(yù)置的數(shù)為D5=0，D4=D2=1，而為J狀態(tài)時(shí)，計(jì)數(shù)器的預(yù)置的數(shù)為D5=1，D4=D2=0，根據(jù)74190的功能，將2片74190的MAX／MIN引出，通過(guò)與非門，分別連在高位和低位的LDN置數(shù)端，通過(guò)分析可知，當(dāng)計(jì)數(shù)器從01減到00時(shí)候，高低位的MAX／MIN均為高電平，經(jīng)過(guò)與非門以后為低電平，74190被置數(shù)，其置數(shù)值由狀態(tài)S來(lái)決定，S是由LDN端信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)T’觸發(fā)器決定的，即LDN信號(hào)每置數(shù)一次，S翻轉(zhuǎn)1次，從而區(qū)分16和22狀態(tài)。圖5為狀態(tài)定時(shí)模塊的實(shí)際連接圖。選擇端S接一個(gè)頻率很高的方波(如1 kHz)；數(shù)據(jù)比較器的輸出和1 Hz脈沖作為AHDL模塊的輸入，即可正確顯示時(shí)間。由表1可知，東西(I)或南北(J)的控制狀態(tài)都有3個(gè)階段的控制邏輯，分別對(duì)應(yīng)3個(gè)時(shí)間段：1～3 s，4～6 s和大于6 s，因此，采用數(shù)字比較器進(jìn)行比較，確定定時(shí)值小于4 s或大于6 s，方法如圖7所示，采用4片7485數(shù)字比較器，兩兩級(jí)聯(lián)，其中一個(gè)由狀態(tài)定時(shí)模塊的輸出與4即二進(jìn)制0100比較；另一個(gè)由狀態(tài)定時(shí)模塊的輸出與6即二進(jìn)制0110比較。從而根據(jù)邏輯關(guān)系得出對(duì)應(yīng)時(shí)間電路的狀態(tài)，控制紅、黃、綠燈處于不同的狀態(tài)。電路的組構(gòu)與調(diào)試來(lái)用QuartusⅡ軟件設(shè)計(jì)各個(gè)模塊，并進(jìn)行仿真。圖8為仿真波形，系統(tǒng)上電需要調(diào)整的過(guò)程，因此電路正常工作前重復(fù)了22s的狀態(tài)。依人們的交通常規(guī)，“紅燈停，綠燈行，黃燈提醒”。系統(tǒng)時(shí)鐘選擇時(shí)鐘模塊的1KHz時(shí)鐘，黃燈閃爍時(shí)鐘要求為2Hz，七段碼管的時(shí)間顯示為1Hz 脈沖，即每1s 中遞減一次，在顯示時(shí)間小于3 秒的時(shí)候，通車方向的黃燈以2Hz 的頻率閃爍。設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求：在十字路口的兩個(gè)方向上各設(shè)一組紅、綠、黃燈；初始狀態(tài)是兩個(gè)路口的紅燈全亮之后，東西路口的綠燈亮，南北路口的紅燈亮，東西方向通車，延時(shí)一段時(shí)間后，東西路口綠燈滅，黃燈開(kāi)始閃爍。閃爍若干次后，再切換到東西路口方向，重復(fù)上述過(guò)程。數(shù)碼管的時(shí)間總是顯示為1117……0、118……。當(dāng)各條路中任意一條上出現(xiàn)特殊情況，如消防車、救護(hù)車或其他需要優(yōu)先放行的車輛時(shí)，各方向上均是紅燈亮。當(dāng)特殊運(yùn)行狀態(tài)結(jié)束后，控制器恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)，繼續(xù)正常運(yùn)行。提高部分：編寫(xiě)能手動(dòng)控制交通燈通行時(shí)間的交通燈控制器。三、設(shè)計(jì)設(shè)備含有Quartus軟件的電腦一臺(tái)，可下載的試驗(yàn)臺(tái)；四、設(shè)計(jì)方法使用VHDL語(yǔ)言進(jìn)行程序的設(shè)計(jì)運(yùn)行和仿真，以及波形的運(yùn)行仿真，最后進(jìn)行下載仿真；五、方案論證方案1：把整個(gè)流程分成幾個(gè)進(jìn)程來(lái)做；方案2：每個(gè)進(jìn)程都使用if和case語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)功能的實(shí)現(xiàn)； 方案3：使用狀態(tài)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換；方案論證：要實(shí)現(xiàn)整個(gè)流程，需要做的輸出內(nèi)容類型不同，如果放在一個(gè)進(jìn)程里面就比較容易混淆，產(chǎn)生混亂。該流程中的變量比較繁多，而使用case語(yǔ)句分情況列出來(lái)，簡(jiǎn)潔明了。并行的狀態(tài)轉(zhuǎn)換不易出錯(cuò)，可將狀態(tài)轉(zhuǎn)換、賦值、計(jì)數(shù)等多個(gè)功能封裝在某一個(gè)狀態(tài)中，并且更加便于為系統(tǒng)添加新的狀態(tài)功能。六、工作原理先對(duì)所給時(shí)鐘脈沖進(jìn)行分頻到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖；設(shè)計(jì)兩個(gè)時(shí)鐘控制倒計(jì)時(shí)，倒計(jì)時(shí)的時(shí)間可自由修改，由輸入決定；設(shè)計(jì)另一個(gè)時(shí)鐘，用以控制白天與夜間模式的轉(zhuǎn)換；在白天時(shí)，根據(jù)倒計(jì)時(shí)的數(shù)字進(jìn)行紅綠燈的狀態(tài)轉(zhuǎn)換；夜間時(shí)，紅綠燈狀態(tài)改為夜間模式：黃燈閃爍。use 。交通燈控制系統(tǒng)的實(shí)體entity jt isport(clk,reset:in std_logic。紅綠燈循環(huán)點(diǎn)亮的時(shí)間，根據(jù)輸入的不同系統(tǒng)運(yùn)行的不同r1,y1,g1,r2,y2,g2:out st