交通燈控制器的設(shè)計Verilog代碼Quartus 實驗箱

名稱：交通燈控制器的設(shè)計Verilog代碼Quartus? 實驗箱

軟件：Quartus

語言：VHDL

代碼功能：

交通燈控制器的設(shè)計

1.系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)及要求

(1)能顯示十字路口東西、南北兩個方向的紅、黃、綠燈的指示狀態(tài)。用兩組紅、黃、綠燈表示分別作為東西、南北兩個方向的紅、黃、綠燈。變化規(guī)律為:東西綠燈亮,南北紅燈→東西黃燈亮,南北紅燈亮→東西紅燈亮,南北綠燈亮→東西紅燈亮,南北黃燈亮→東西綠燈亮,南北紅燈亮……,這樣依次循環(huán)。

(2)用兩組數(shù)碼管作為東西、南北方向的倒計時顯示,時間可以預(yù)置,如時間為紅燈35s、綠燈32s、黃燈3s。

(3)使用一個按鍵能實現(xiàn)特殊狀態(tài)的功能:計數(shù)器停止計數(shù)并保持在原來的狀態(tài);東西、南北、路口均顯示紅燈狀態(tài);特殊狀態(tài)解除后能繼續(xù)計數(shù)。

(4)要求交通燈控制器具有復(fù)位功能,在復(fù)位信號的控制下能夠?qū)崿F(xiàn)交通燈的復(fù)位,計數(shù)器由初始狀態(tài)計數(shù),對應(yīng)狀態(tài)的指示燈亮。

(5)用VHDL語言設(shè)計符合上述功能要求的交通燈控制器,并用層次化設(shè)計方法設(shè)計該電路。

(6)控制器、置數(shù)器的功能用功能仿真的方法驗證,可通過有關(guān)波形確認電路設(shè)計是否正確。

(7)完成電路全部設(shè)計后,下載到實驗開發(fā)系統(tǒng)驗證設(shè)計的正確性。

FPGA代碼Verilog/VHDL代碼資源下載：www.hdlcode.com

本代碼已在實驗箱驗證，實驗箱如下，其他開發(fā)板可以修改管腳適配：

演示視頻：

設(shè)計文檔：

1、工程文件

2、程序文件

3、程序編譯

4、管腳分配

5、RTL圖

6、仿真圖

整體仿真圖

分頻模塊

控制模塊

顯示模塊

部分代碼展示:

LIBRARY?ieee;
???USE?ieee.std_logic_1164.all;
USE?ieee.std_logic_unsigned.all;
--交通燈
ENTITY?Traffic_Light_Control?IS
???PORT?(
??????clk?????:?IN?STD_LOGIC;--50Mhz
reset_n?:?IN?STD_LOGIC;--復(fù)位--K2
control?:?IN?STD_LOGIC;--特殊功能--K1
??????R1??????:?OUT?STD_LOGIC;--高電平亮，主路紅燈
??????G1??????:?OUT?STD_LOGIC;--高電平亮，主路綠燈
??????Y1??????:?OUT?STD_LOGIC;--高電平亮，主路黃燈
??????R2??????:?OUT?STD_LOGIC;--高電平亮，支路紅燈
??????G2??????:?OUT?STD_LOGIC;--高電平亮，支路綠燈
??????Y2??????:?OUT?STD_LOGIC;--高電平亮，支路黃燈
??????bit_select?????:?OUT?STD_LOGIC_VECTOR(2?DOWNTO?0);--數(shù)碼管位選
??????seg_select?????:?OUT?STD_LOGIC_VECTOR(7?DOWNTO?0)--數(shù)碼管段選
???);
END?Traffic_Light_Control;
ARCHITECTURE?behave?OF?Traffic_Light_Control?IS
--分頻模塊
COMPONENT?CLOCK?IS--?Divide?50MHz?to?1Hz
GENERIC(D?:?INTEGER?:=?50000000);--仿真時改小為500加快仿真速度，實際上板驗證時改為50000000
???PORT(CLK:?IN?STD_LOGIC;
?????????DAV:?OUT?STD_LOGIC);
???END?COMPONENT;
--顯示模塊
???COMPONENT?HEX?IS
??????PORT?(
?????????clk?????:?IN?STD_LOGIC;
?????????SMG_1???:?IN?STD_LOGIC_VECTOR(7?DOWNTO?0);
?????????SMG_2???:?IN?STD_LOGIC_VECTOR(7?DOWNTO?0);
??????bit_select?????:?OUT?STD_LOGIC_VECTOR(2?DOWNTO?0);--數(shù)碼管位選
??????seg_select?????:?OUT?STD_LOGIC_VECTOR(7?DOWNTO?0)--數(shù)碼管段選
??????);
???END?COMPONENT;
???
--交通燈控制模塊
???COMPONENT?RGY?IS
??????PORT?(
?????????clk_1???:?IN?STD_LOGIC;
clk???:?IN?STD_LOGIC;
reset_n?:?IN?STD_LOGIC;--復(fù)位
control?:?IN?STD_LOGIC;----特殊功能
?????????G1_time?:?IN?STD_LOGIC_VECTOR(7?DOWNTO?0);
?????????Y1_time?:?IN?STD_LOGIC_VECTOR(7?DOWNTO?0);
?????????G2_time?:?IN?STD_LOGIC_VECTOR(7?DOWNTO?0);
?????????Y2_time?:?IN?STD_LOGIC_VECTOR(7?DOWNTO?0);
?????????R1??????:?OUT?STD_LOGIC;
?????????G1??????:?OUT?STD_LOGIC;
?????????Y1??????:?OUT?STD_LOGIC;
?????????R2??????:?OUT?STD_LOGIC;
?????????G2??????:?OUT?STD_LOGIC;
?????????Y2??????:?OUT?STD_LOGIC;
??????SMG1?????:?OUT?STD_LOGIC_VECTOR(7?DOWNTO?0);--輸出數(shù)碼管顯示數(shù)
??????SMG2?????:?OUT?STD_LOGIC_VECTOR(7?DOWNTO?0)--輸出數(shù)碼管顯示數(shù)
??????);
???END?COMPONENT;
???
???
???SIGNAL?clk_1??????:?STD_LOGIC;
???SIGNAL?SMG1???????:?STD_LOGIC_VECTOR(7?DOWNTO?0);
???SIGNAL?SMG2???????:?STD_LOGIC_VECTOR(7?DOWNTO?0);
???
???SIGNAL?R1_led?????:?STD_LOGIC;
???SIGNAL?G1_led?????:?STD_LOGIC;
???SIGNAL?Y1_led?????:?STD_LOGIC;
???
???SIGNAL?R2_led?????:?STD_LOGIC;
???SIGNAL?G2_led?????:?STD_LOGIC;
???SIGNAL?Y2_led?????:?STD_LOGIC;
???
???SIGNAL?G1_time????:?STD_LOGIC_VECTOR(7?DOWNTO?0);
???SIGNAL?Y1_time????:?STD_LOGIC_VECTOR(7?DOWNTO?0);
???SIGNAL?G2_time????:?STD_LOGIC_VECTOR(7?DOWNTO?0);
???SIGNAL?Y2_time????:?STD_LOGIC_VECTOR(7?DOWNTO?0);
BEGIN
???R1?<=?R1_led;--主路紅燈
???G1?<=?G1_led;--主路綠燈
???Y1?<=?Y1_led;--主路黃燈
???R2?<=?R2_led;--支路紅燈
???G2?<=?G2_led;--支路綠燈
???Y2??clk,
?????????dav??=>?clk_1
??????);
--主、支干道均有車時，兩者交替允許通行，
--主干道每次放行60秒，支干道每次放行45秒，
--設(shè)立60秒、45秒計時、顯示電路
--設(shè)置時間，可自行修改時間,
--主路紅燈時間等于支路綠燈加黃燈
--支路紅燈時間等于主路綠燈加黃燈
???G1_time?<=?"00100000";--主路綠燈32s
???Y1_time?<=?"00000011";--主路黃燈3s
???G2_time?<=?"00100000";--支路綠燈32s
???Y2_time?<=?"00000011";--支路黃燈3s

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