第一篇：華南理工大學簡易交通燈控制電路的設計

簡易交通燈控制電路的設計

一、設計題目

題目一：在某交叉路口的南北方向設置有紅燈（A1）、黃燈（B1）、綠燈C1），東西方向也設置有紅燈（A2）、黃燈（B 2）、綠燈（C2）。紅燈亮是停車信號，綠燈亮是通車信號，黃燈亮是右轉彎信號。根據交通規(guī)則，上述信號燈應按下圖流程循環(huán)。試用三個 JK 觸發(fā)器構成一個同步二進制計數器，并將其輸出信號 Q3、Q2、Q1 譯碼后啟動紅、黃、綠信號燈，使其按圖5.2.1 流程循環(huán)。（譯碼電路全部用與非門實現）。

二、原理推導 1、列真值表

第二篇：基于FPGA的交通燈控制電路設計

基于FPGA的交通燈控制電路設計

關鍵字： 交通信號機 FPGA 脈沖發(fā)生器

目前交通燈廣泛應用于道路交通建設中。本文設計一個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，并以倒計時方式指示干道通行或禁止的維持時間。在QuartusⅡ軟件環(huán)境中設計、仿真，并在FPGA實驗板上實現所設計電路的功能。

系統(tǒng)概述

1．1 設計思想

基于FPGA的交通燈系統(tǒng)控制設計包括4大模塊，分別為脈沖發(fā)生、狀態(tài)定時、交通燈閃爍的控制、閃爍時間的控制，基本原理如圖1所示。

1．2 總體工作情況

交通燈控制要求如表1所示。

該設計的交通燈控制分為6個狀態(tài)。由于各狀態(tài)持續(xù)時間不同，所以電路的核心控制部分是狀態(tài)機和定時器，狀態(tài)機在定時器觸發(fā)下周期性循環(huán)，狀態(tài)碼控制6個燈以一定的規(guī)律變化。變化情況如圖2所示。

系統(tǒng)脈沖由FPGA開發(fā)板晶振經過分頻電路實現。狀態(tài)定時由74190可逆十進制計數器和T’觸發(fā)器實現，只要置數合理，翻轉信號到位，就可以使電路在東西(I)、南北(J)兩個控制狀態(tài)間翻轉。紅、黃、綠燈的閃爍由7485數字比較器和組合邏輯控制，其中7485數字比較器用于比較計數器當前持續(xù)狀態(tài)和所需要的狀態(tài)全部時間，并做出相應的變化。組合邏輯控制由AHDL文件編寫真值表實現。時間顯示由AHDL文件編寫真值表實現，輸入正確的邏輯，七段譯碼電路即能得到正確的時間顯示。

1．3 各功能的組成

整個電路可以分為4大部分，包括脈沖發(fā)生、狀態(tài)定時、時間顯示和數字比較一組合邏輯控制。

1．3．1 脈沖發(fā)生

脈沖發(fā)生器為整個系統(tǒng)提供驅動，將輸入端分配給FPGA實驗板的PIN55引腳，則會由實驗板上產生頻率為10 MHz的輸入脈沖，用7片7490，每一級都構成10分頻電路，使頻率從10 MHz降低為1Hz。

1．3．2 狀態(tài)定時

狀態(tài)定時可由預置BCD碼初值的74190級聯(lián)實現，構成減計數器。級聯(lián)原則是：低位計數器從全0狀態(tài)變?yōu)樽畲蟠a值狀態(tài)時可使高位計數器減1。級聯(lián)方式分為異步和同步兩種，本文采取的是異步級聯(lián)方式，即低位計數器溢出信號控制高位計數器的記數脈沖輸入端。可根據計數器的時鐘觸發(fā)方式，在低位計數器狀態(tài)碼從全“0”變?yōu)樽畲蟠a值的瞬間，為高位計數器提供有效的計數脈沖邊沿。具體做法是將低片位的溢出信號RCON端口接到高片位的計數脈沖CLK，實現兩位BCD碼的置數、翻轉和借位，使系統(tǒng)表示的數字能在22～16之間循環(huán)。

74190功能說明：

(1)GN為計數器使能控制端，低電平有效。當GN為高電平時，禁止計數。

(2)DNUP為計數方式控制，接高電平為減計數，接低電平為加計數。

(3)LDN為異步預置數控制。當LDN為低電平時，計數器狀態(tài)QD，QC，QB，QA分別等于D，C，B，A。

(4)計數器位序由高至低順序為QD，QC，QB，QA。QD為最高位MSB，QA為最低位LSB。

(5)計數脈沖CLK上升沿有效。

(6)當計數器輸出QDQCQBQA為十進制加計數的最大狀態(tài)碼“1001”或為減計數的最小狀態(tài)碼全“0”時，極值狀態(tài)碼指示MAX／MIN輸出為高電平。

(7)當極值狀態(tài)碼指示MAX／MIN為高電平且CLK為低電平時，溢出信號RCON為低電平，即RCON與計數脈沖同步。

系統(tǒng)記數脈沖為1 Hz時，如表2所示，當I狀態(tài)(東西控制狀態(tài))的定時時間為22 s，計數器應該先預置22的BCD碼；同理，J狀態(tài)(南北控制狀態(tài))之前應該預置16的BCD碼。

狀態(tài)計時電路由兩片74190級聯(lián)而成，構成22和16自翻轉的電路。其要解決的核心問題包括置數，翻轉和借位。根據74190芯片的特點，可分析其實現原理如圖4所示，通過溢出信號RCON的上升沿實現借位，使得數字能夠從20到19，個位向十位借位，順利過渡。

置數和翻轉之間有先后關系，即須先置數后翻轉。如表3所示，分析兩個BCD碼各位特點，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來控制，當為I狀態(tài)時，計數器的預置的數為D5=0，D4=D2=1，而為J狀態(tài)時，計數器的預置的數為D5=1，D4=D2=0，根據74190的功能，將2片74190的MAX／MIN引出，通過與非門，分別連在高位和低位的LDN置數端，通過分析可知，當計數器從01減到00時候，高低位的MAX／MIN均為高電平，經過與非門以后為低電平，74190被置數，其置數值由狀態(tài)S來決定，S是由LDN端信號經過一個T’觸發(fā)器決定的，即LDN信號每置數一次，S翻轉1次，從而區(qū)分16和22狀態(tài)。按這個結構，可分別置數16和22，使其實現自翻轉。

圖5為狀態(tài)定時模塊的實際連接圖。

1．3．3 時間顯示

時間顯示要用到7段顯示譯碼電路，由于是兩位BCD碼，故用二選一數據選擇器。選擇端S接一個頻率很高的方波(如1 kHz)；數據比較器的輸出和1 Hz脈沖作為AHDL模塊的輸入，即可正確顯示時間。

為正確顯示時間，用AHDL文件自編譯碼真值表如下：

1．3．4 數字比較一組合邏輯控制

該模塊將狀態(tài)定時模塊輸出的時間與時間節(jié)點進行比較，從而確定電路處于22 s或者16 s的具體的某個狀態(tài)。由表1可知，東西(I)或南北(J)的控制狀態(tài)都有3個階段的控制邏輯，分別對應3個時間段：1～3 s，4～6 s和大于6 s，因此，采用數字比較器進行比較，確定定時值小于4 s或大于6 s，方法如圖7所示，采用4片7485數字比較器，兩兩級聯(lián)，其中一個由狀態(tài)定時模塊的輸出與4即二進制0100比較；另一個由狀態(tài)定時模塊的輸出與6即二進制0110比較。

編寫組合邏輯真值表，將狀態(tài)信號S，兩個數字比較器的輸出Y1，Y2和1 Hz脈沖作為輸入，各個燈的狀態(tài)作為輸出。從而根據邏輯關系得出對應時間電路的狀態(tài)，控制紅、黃、綠燈處于不同的狀態(tài)。S判斷電路處于22 s狀態(tài)還是16 s狀態(tài)，Y1，Y2區(qū)分東西、南北六個階段狀態(tài)，1 Hz脈沖實現綠燈閃爍。電路的組構與調試

來用QuartusⅡ軟件設計各個模塊，并進行仿真。確認結果后，下載至FPGA實驗板中，進行相應的硬件調試，調試結果與仿真結果相一致。圖8為仿真波形，系統(tǒng)上電需要調整的過程，因此電路正常工作前重復了22s的狀態(tài)。

第三篇：基于51單片機的交通燈控制電路設計

交通燈

一、功能要求

要求甲車道和乙車道兩條交叉道路上的車輛交替運行，每次通行時間都設為25秒，黃燈先亮5秒鐘，才能變換運行車道；黃燈亮時，要求每秒鐘閃亮一次。

二、電路圖

說明：1)每一位數碼管位選要分開，對應IO口參照程序中紅色部分 2）圖示數碼管為共陽，沒加驅動數碼管顯示較暗，建議加驅動

三、程序

//TrafficLight.c #include“reg52.h”

//IO口定義 sbit red_1 =P2^0;//南北方向 sbit red_2 =P2^3;//東西方向 sbit yellow_1 =P2^1;sbit yellow_2 =P2^4;sbit green_1 =P2^2;sbit green_2 =P2^5;sbit com1_1 =P3^6;//十位 南北方向 數碼管位選 sbit com1_2 =P3^7;//個位 南北方向 sbit com2_1 =P3^4;//十位 東西方向 sbit com2_2 =P3^5;//個位 東西方向

//全局變量 char time=30;//倒計時

unsigned char num1=0,num2=0;//輔助計時 unsigned char flag1=0,flag2=0;//黃燈閃標志位 unsigned char shi1,shi2,ge1,ge2;//數碼管十位個位

const unsigned char ledNum[] =

{// 0 1

A

b

c

d

E

F

不顯示-o(18)H(19)h(20)C(21)0(22)n(23)0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xA7,0xA1,0x86,0x8e,0xFF,0xbf,0xa3,0x89,0x8b,0xc6,0xc0,0xab };//共陽數碼管

//中斷優(yōu)先級別T0>T1，數碼管顯示中斷間隔2ms，計時時間間隔50ms //計時要求比較精確，間隔長，不應該被打斷，故中斷優(yōu)先級要高，使用T0 //數碼管中斷可以被打斷，打斷時間較短，不會影響顯示，使用T1 //在交通燈中，計時和數碼管顯示一直進行，故定時器開啟后不用停止 void InitInter(void){ TMOD=0x11;//設置定時器工作方式為16位計時器

TH0=(65535-45872)/256;//11.0592M晶振，50ms TL0=(65535-45872)%256;TH1=(65535-1835)/256;//11.0592M晶振，2ms TL1=(65535-1835)%256;EA=1;ET0=1;ET1=1;TR0=1;TR1=1;}

void Display(void){ static unsigned char i=1;

switch(i){ case 1:

com2_2=0;

P0=ledNum[shi1];

com1_1=1;

break;case 2:

com1_1=0;

P0=ledNum[ge1];

com1_2=1;

break;case 3:

com1_2=0;

P0=ledNum[shi2];

com2_1=1;

break;case 4:

com2_1=0;

P0=ledNum[ge2];

com2_2=1;

break;

default:;}

i++;if(i>4)i=1;}

//紅燈可以直接變成綠燈，但綠燈必須先變成黃燈再變紅燈 void main(void){ bit i=0;InitInter();

while(1){

red_1=0;//0為亮

red_2=1;

green_2=0;

time=30;

while(time>5)

{

shi1=time/10;

ge1=time%10;

shi2=(time-5)/10;

ge2=(time-5)%10;

}

green_2=1;

yellow_2=0;

flag2=1;

num2=0;

while(time>0)

{

shi1=time/10;

ge1=time%10;

shi2=time/10;

ge2=time%10;

}

flag2=0;

yellow_2=1;

red_2=0;

red_1=1;

green_1=0;

time=30;

while(time>5)

{

shi2=time/10;

ge2=time%10;

shi1=(time-5)/10;

ge1=(time-5)%10;

}

green_1=1;

yellow_1=0;

flag1=1;

num2=0;

while(time>0)

{

shi2=time/10;

ge2=time%10;

shi1=time/10;

ge1=time%10;

}

flag1=0;

yellow_1=1;

//red_1=0;

//green_2=0;} } void Timer_0(void)interrupt 1//計時 { TH0=(65535-45872)/256;TL0=(65535-45872)%256;num1++;if(num1>=20){

num1=0;

time--;

//if(time<0)time=30;

//處理time，顯示方式

} if(flag1||flag2){

num2++;

if(num2>=10)

{

num2=0;

if(flag1)yellow_1=~yellow_1;

if(flag2)yellow_2=~yellow_2;

} } }

void Timer_1(void)interrupt 3 { TH1=(65535-1835)/256;//11.0592M晶振，2ms TL1=(65535-1835)%256;

Display();}

第四篇：課程設計任務書-24交通燈控制電路設計

課程設計任務書

題目：交通燈控制電路設計

時間： 年 月 日—— 年 月 日

設計的說明：

本設計需要用到實驗箱上交通燈模塊中的發(fā)光二極管，即紅、黃、綠各三個。依人們的交通常規(guī)，“紅燈停，綠燈行，黃燈提醒”。交通燈顯示用實驗箱的交通燈模塊和七段碼管中的任意兩個來顯示。系統(tǒng)時鐘選擇時鐘模塊的1KHz時鐘，黃燈閃爍時鐘要求為2Hz，七段碼管的時間顯示為1Hz 脈沖，即每1s 中遞減一次，在顯示時間小于3 秒的時候，通車方向的黃燈以2Hz 的頻率閃爍。系統(tǒng)中用S1 按鍵進行復位。

設計的任務和要求：

1、在十字路口的兩個方向上各設一組紅、綠、黃燈；初始狀態(tài)是兩個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，延時一段時間后，東西路口綠燈滅，黃燈開始閃爍。閃爍若干次后，東西路口紅燈亮，而同時南北路口的綠燈亮，南北方向開始通車，延時一段時間后，南北路口的綠燈滅，黃燈開始閃爍。閃爍若干次后，再切換到東西路口方向，重復上述過程。

2、設置數碼管顯示允許通行或者禁止通行的時間，東西路和南北路的通車時間均設定為20s。數碼管的時間總是顯示為19、18、17……2、1、0、19、18……。在顯示時間小于3 秒的時候，通車方向的黃燈閃爍。

3、當各條路中任意一條上出現特殊情況，如消防車、救護車或其他需要優(yōu)先放行的車輛時，各方向上均是紅燈亮。倒計時停止，且顯示數字在閃爍。當特殊運行狀態(tài)結束后，控制器恢復原來狀態(tài)，繼續(xù)正常運行。

4、要求對整體電路進行仿真，提供仿真波形圖，并分析結果

5、硬件測試結果用照片的形式記錄下來。

提高部分：編寫能手動控制交通燈通行時間的交通燈控制器。

指導教師：

學生：

日期：

第五篇：交通燈控制邏輯電路設計與總結報告

交通燈控制邏輯電路設計與總結報告

一、設計任務

用CPLD設計路口交通燈控制器

二、設計要求

1、滿足一下時序要求：南北方向紅燈亮，東西方向綠燈亮；南北方向綠燈亮，東西方向紅燈亮；

2、每一方向的紅（綠）黃燈總共維持30秒；

3、十字路口要有時間顯示，具體為：當某一方向綠燈亮時，置顯示器為30秒，然后以每秒減一技術方式工作，直至減到數為4秒時，紅綠燈熄滅，黃燈開始間隙閃耀4秒，減到0時，紅綠燈交換，一次工作循環(huán)結束，進入下一步另一方向的工作循環(huán)；

4、紅綠燈均采用發(fā)光二極管；

5、設計由晶振電路產生1Hz標準秒信號的單元電路(實際秒脈沖由開發(fā)箱提供)；

6、要求對整體電路進行仿真，觀察并記錄下仿真波形；

7、選作部分：

a、手動調整和自動控制，夜間為黃燈閃耀；

b、白天黃燈亮時，以2Hz的速度閃爍點亮四秒； c、紅綠燈循環(huán)點亮時間可以自由修改。

三、設計設備

含有Quartus軟件的電腦一臺，可下載的試驗臺；

四、設計方法

使用VHDL語言進行程序的設計運行和仿真，以及波形的運行仿真，最后進行下載仿真；

五、方案論證

方案1：把整個流程分成幾個進程來做；

方案2：每個進程都使用if和case語句實現功能的實現； 方案3：使用狀態(tài)機來實現狀態(tài)間的轉換；

方案論證：

1、要實現整個流程，需要做的輸出內容類型不同，如果放在一個進程里面就比較容易混淆，產生混亂。而采用分成幾個進程來做的方式就明確了每個模塊的內容和分工，使其調理清晰，一目了然；

2、if語句是條件語句，是VHDL語言中常用的基本語句。該流程中的變量比較繁多，而使用case語句分情況列出來，簡潔明了。

3、狀態(tài)機的使用格式簡潔，使用簡單方便，特別是在進行狀態(tài)的轉換時候。并行的狀態(tài)轉換不易出錯，可將狀態(tài)轉換、賦值、計數等多個功能封裝在某一個狀態(tài)中，并且更加便于為系統(tǒng)添加新的狀態(tài)功能。

方案選定：

通過以上分析，確定用以上方案為本次設計的方案。

六、工作原理

先對所給時鐘脈沖進行分頻到標準時鐘脈沖；設計兩個時鐘控制倒計時，倒計時的時間可自由修改，由輸入決定；設計另一個時鐘，用以控制白天與夜間模式的轉換；在白天時，根據倒計時的數字進行紅綠燈的狀態(tài)轉換；夜間時，紅綠燈狀態(tài)改為夜間模式：黃燈閃爍。

七、程序設計

------交通燈控制系統(tǒng)所使用的庫和包

-------------------------library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;

-------------------------------交通燈控制系統(tǒng)的實體

-------------------------entity jt is

port(clk,reset:in std_logic;

------------------時鐘脈沖clk由系統(tǒng)直接提供，需要進行分

頻；reset是啟動鍵，當reset為1是，系統(tǒng)啟動

t0:integer range 0 to30;

------------------紅綠燈循環(huán)點亮的時間，根據輸入的不同

系統(tǒng)運行的不同

r1,y1,g1,r2,y2,g2:out std_logic;

------------------r1為東西方向紅燈，y1為東西方

向黃燈，g1為東西方向綠燈；r2為南北方向紅燈，y2為南北方向黃燈，g2為南北方向綠燈

ec0,ec1,nc0,nc1:out std_logic_vector(3 downto 0));

------------------ec0,ec1分別為東西方向的倒計時間的個位和十位；

nc0,nc1分別為南北方向的倒計時間的個位和十位

end jt;-------------------------------交通燈控制系統(tǒng)的結構體（5個進程）

-------------------------architecture one of jt is

type state_type is(s0,s1,s2,s3);

------------------定義狀態(tài)的類型

signal state:state_type;

------------------使用狀態(tài)機

signal k:std_logic;

------------------分頻后的1Hz的標準時鐘脈沖

signal c1,c2:integer range 0 to 30;

------------------定義東西、南北方向的兩個

倒計時的計數

signal t1:integer range 0 to 3600;

signal t2:integer range 0 to 24;------------------定義一個時鐘，用以控制白天與夜間模式 Begin------該進程用以分頻

-------------------------q0:process(clk)

variable tt:std_logic_vector(9 downto 0);

------------------中間變量

begin

if clk'event and clk='1' then

if tt=“1111101000” then

----------------------把所給1kHz分頻成1Hz的脈沖

k，10000分頻，仿真值用“ 0000000100”八分頻

tt:=(others=>'0');

k<='1';

else

tt:=tt+1;k<='0';

end if;

end if;end process q0;-------------------------

------該進程用以設計時鐘

-------------------------q1:process(k,reset)

begin

if reset='1' then

------------------啟動開關為1時，系統(tǒng)開始運行

t1<=0;t2<=0;

------------------從0點開始 elsif k='1' and k'event then if t1=3599 then

------------------一個t1循環(huán)是一個秒，仿真值用“35” if t2=23 then

-------------------一個t1循環(huán)是一個小時，一天24小時 t2<=0;

else t2<=t2+1;end if;t1<=0;else t1<=t1+1;end if;end if;end process q1;-------------------------------該進程用以控制白天黑天模式和紅綠燈狀態(tài)轉換

-------------------------q2:process(k,reset,t2)

begin

if t2>=5 and t2<=22 then

-------------------白天模式5：00到22：00之間

if reset='1' then

-------------------啟動開關為1時，系統(tǒng)開始運

行，進行狀態(tài)轉換

r1<='0';y1<='0';g1<='1';-------------------東西方向綠燈亮 r2<='1';y2<='0';g2<='0';-------------------南北方向紅燈亮 state<=s0;-------------------紅綠燈處于初始狀態(tài)s0 c1<=t0;

c2<=t0;-------------------倒計時從自由輸入值開始遞減 elsif k='1' and k'event then

case state is

when s0=>-------------------當處于第1狀態(tài)時，討論

if c1=5 then

--------------由于進程內部的并列進

行，當倒計時第4秒時，進入到第2狀態(tài)s1

state<=s1;

c1<=c1-1;

c2<=c2-1;

--------------倒計時遞減

elsif c2=0 then

------------倒計時減到0時，再從

初始值開始

c1<=t0;

c2<=t0;

else

----------------否則繼續(xù)保持第1狀態(tài)s0

state<=s0;

c1<=c1-1;

c2<=c2-1;

end if;

when s1=>-------------------當處于第2狀態(tài)時，討論

if c1=1 then--------------由于進程內部的并列進行，當

倒計時第t0秒時，進入到第3狀態(tài)s2

state<=s2;

c1<=c1-1;

c2<=c2-1;

else----------------否則繼續(xù)保持第2狀態(tài)

state<=s1;

c1<=c1-1;

c2<=c2-1;

end if;

when s2=>-------------------當處于第3狀態(tài)時，討論

if c2=5 then--------------由于進程內部的并列進行，當倒計時第4秒時，進入到第4狀態(tài)s3

state<=s3;

c1<=c1-1;

c2<=c2-1;

elsif c1=0 then

------------倒計時減到0時，再從初

始值開始

c1<=t0;

c2<=t0;

else

----------------否則繼續(xù)保持第3狀態(tài)

state<=s2;

c1<=c1-1;

c2<=c2-1;

end if;

when s3=>-------------------當處于第4狀態(tài)時，討論 if c2=1 then--------------由于進程內部的并列進行，當倒

計時第t0秒時，進入到第1狀態(tài)s0

state<=s0;

c1<=c1-1;

c2<=c2-1;

else----------------否則繼續(xù)保持第4狀態(tài)

state<=s3;

c1<=c1-1;

c2<=c2-1;

end if;

when others=> state<=s0;

end case;if state=s0 then

r1<='0';y1<='0';g1<='1';

r2<='1';y2<='0';g2<='0';elsif state=s1 then

r1<='0';g1<='0';

r2<='1';y2<='0';g2<='0';

if c1=4 or c1=2 then y1<='1';

else y1<='0';

end if;elsif state=s2 then

r1<='1';y1<='0';g1<='0';

r2<='0';y2<='0';g2<='1';elsif state=s3 then

r1<='1';y1<='0';g1<='0';

r2<='0';g2<='0';

if c2=4 or c2=2 then y2<='1';

else y2<='0';

end if;end if;

--各個狀態(tài)的紅綠燈變量的賦值，‘1’亮‘0’熄 end if;else-------------------夜間模式22：00到次日5：00之間

c2<=0;c1<=0;r1<='0';r2<='0';g1<='0';g2<='0';y1<=k;y2<=k----------------紅綠燈的狀態(tài)：脈沖k賦給黃燈變量，黃燈閃爍

end if;end process q2;-------------------------------該進程用于東西方向倒計時的譯碼顯示

-------------------------q3:process(c1)

begin case c1 is when 0=>ec0<=“0000”;ec1<=“0000”;when 1=>ec0<=“0001”;ec1<=“0000”;when 2=>ec0<=“0010”;ec1<=“0000”;when 3=>ec0<=“0011”;ec1<=“0000”;when 4=>ec0<=“0100”;ec1<=“0000”;when 5=>ec0<=“0101”;ec1<=“0000”;when 6=>ec0<=“0110”;ec1<=“0000”;when 7=>ec0<=“1000”;ec1<=“0000”;when 9=>ec0<=“1001”;ec1<=“0000”;when 10=>ec0<=“0000”;ec1<=“0001”;when 11=>ec0<=“0001”;ec1<=“0001”;when 12=>ec0<=“0010”;ec1<=“0001”;when 13=>ec0<=“0011”;ec1<=“0001”;when 14=>ec0<=“0100”;ec1<=“0001”;when 15=>ec0<=“0101”;ec1<=“0001”;when 16=>ec0<=“0110”;ec1<=“0001”;when 17=>ec0<=“0111”;ec1<=“0001”;when 18=>ec0<=“1000”;ec1<=“0001”;when 19=>ec0<=“1001”;ec1<=“0001”;when 20=>ec0<=“0000”;ec1<=“0010”;when 21=>ec0<=“0001”;ec1<=“0010”;when 22=>ec0<=“0010”;ec1<=“0010”;when 23=>ec0<=“0011”;ec1<=“0010”;when 24=>ec0<=“0100”;ec1<=“0010”;when 25=>ec0<=“0101”;ec1<=“0010”;when 26=>ec0<=“0110”;ec1<=“0010”;when 27=>ec0<=“0111”;ec1<=“0010”;when 28=>ec0<=“1000”;ec1<=“0010”;when 29=>ec0<=“1001”;ec1<=“0010”;when 30=>ec0<=“0000”;ec1<=“0011”;----------------------------當在設定范圍內時，分別為個位十位譯碼并顯示

when others=>ec0<=“0000”;ec1<=“0000”;

-------------------------否則，LED燈顯示0

end case;

end process q3;-------------------------------該進程用于南北方向倒計時的譯碼顯示

-------------------------q4:process(c2)

begin

case c2 is when 0=>nc0<=“0000”;nc1<=“0000”;when 1=>nc0<=“0001”;nc1<=“0000”;when 2=>nc0<=“0010”;nc1<=“0000”;when 3=>nc0<=“0011”;nc1<=“0000”;when 4=>nc0<=“0100”;nc1<=“0000”;when 5=>nc0<=“0101”;nc1<=“0000”;when 6=>nc0<=“0110”;nc1<=“0000”;when 7=>nc0<=“0111”;nc1<=“0000”;when 8=>nc0<=“1000”;nc1<=“0000”;when 9=>nc0<=“1001”;nc1<=“0000”;when 10=>nc0<=“0000”;nc1<=“0001”;when 11=>nc0<=“0001”;nc1<=“0001”;when 12=>nc0<=“0010”;nc1<=“0001”;when 13=>nc0<=“0011”;nc1<=“0001”;when 14=>nc0<=“0100”;nc1<=“0001”;when 15=>nc0<=“0101”;nc1<=“0001”;when 16=>nc0<=“0110”;nc1<=“0001”;when 17=>nc0<=“0111”;nc1<=“0001”;when 18=>nc0<=“1000”;nc1<=“0001”;when 19=>nc0<=“1001”;nc1<=“0001”;when 20=>nc0<=“0000”;nc1<=“0010”;when 21=>nc0<=“0001”;nc1<=“0010”;when 22=>nc0<=“0010”;nc1<=“0010”;when 23=>nc0<=“0011”;nc1<=“0010”;when 24=>nc0<=“0100”;nc1<=“0010”;when 25=>nc0<=“0101”;nc1<=“0010”;when 26=>nc0<=“0110”;nc1<=“0010”;when 27=>nc0<=“0111”;nc1<=“0010”;when 28=>nc0<=“1000”;nc1<=“0010”;when 29=>nc0<=“1001”;nc1<=“0010”;when 30=>nc0<=“0000”;nc1<=“0011”;---------------------------當在設定范圍內時，分別為個位十位譯碼并顯示

when others=>nc0<=“0000”;nc1<=“0000”;

end process q4;-------------------------end architecture one;

----所有進程結束-------------------------

八、仿真結果

1、clk為輸入脈沖；開始令reset為’1’，啟動系統(tǒng)，系統(tǒng)正常工作后值為’0； t0為紅綠燈循環(huán)時間，可自由修改，如果輸入值為’0010000’，則為16秒倒計時。如下圖：系統(tǒng)從0點開始運行，處于夜間模式時，倒計時都為“00”，兩個方向都為黃燈閃爍，紅綠燈都熄滅。

---------------------------否則，LED燈顯示0

end case;2、5：00之后，進入到白天模式：從第1狀態(tài)（東西方向綠燈亮、南北方向紅燈）開始，倒計時從16秒開始遞減。倒計時第4秒后進入第2 狀態(tài)（東西方向黃燈閃爍，南北方向紅燈亮）。

3、倒計時第0秒后進入第3 狀態(tài)（東西方向紅燈亮，南北方向綠燈亮），倒計時再從16秒開始遞減；倒計時第4秒后進入第4 狀態(tài)（東西方向紅燈亮，南北方向黃燈閃爍）；倒計時第0秒后進入第1 狀態(tài)（東西方向綠燈亮，南北方向紅燈亮），倒計時再從16秒開始遞減

。如此循環(huán)。

4、當計時器到22：00時，再次進入夜間模式：東西南北方向黃燈閃爍；到次日5：00時又回到白天模式。如此循環(huán)。

九、討論與改進

特點：

1、在整個設計過程中，分進程實現整個功能，簡單明了；

2、狀態(tài)機的功能和優(yōu)點得到了較為完整的體現；

3、分夜間和白天模式不同，系統(tǒng)自動調節(jié)；

4、黃燈以閃爍的形式亮；系統(tǒng)運行后紅綠燈循環(huán)點亮的時間也可自由修改。不足：

1、整個系統(tǒng)啟動后從夜間0點開始運行，而不能隨意調為哪個時間的交通燈狀態(tài)，只能從程序中改，不能手動調節(jié)；

2、整個功能還是比較簡單，未能分左右轉和直行的情況；

3、緊急情況處理時也無特殊處理的設置。

改進：

1、在進程中可增加一個輸入量，用以控制系統(tǒng)的時鐘時間，方便調節(jié)模式和交通燈狀態(tài)；

2、在進程中可加入幾個紅綠燈狀態(tài)來分別控制東西方向和南北方向的左轉、右轉和直行的紅綠燈狀態(tài)；

3、在原有程序的基礎上，可通過增加一個輸入量來控制一種特殊狀態(tài)，用以控制特殊情況的處理，視該特殊情況而定。

二○一○年九月三日