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简易交通灯控制电路.pptx

据译码模块黄灯闪亮控制端来输出各灯的具体状态。
1)顶层模块: 此模块只做例化,即对底层的控制模块和译码模块 进行例化,而不做逻辑设计。
2)控制模块: 此模块是本程序的主体,主要是控制各个灯颜色( 此模块并不控制黄灯的闪烁) 的转换,以及倒计时时间输出
系统时钟 sysclk_10Hz
分频
分频时钟 sub_clk_1Hz
时序说明:首先还是加上系统时钟之后,用 reset 清零,则计数器清零、所 有灯都不亮。但reset 为 1 之后模块开始工作,首先是计数器开始计数,随 之分频 时钟会根据计数器的变化而周期变化,绿
灯会先亮 40 秒,之后黄灯也会亮(闪烁 在译码模 块实现)5 秒,然后就是红灯亮20 秒,以后就是循 环以上步骤的过程, 同时在循环过程中,倒计数
1hz 时钟


程序时 总体设计



分频
个位 各 个 十位 状 态 转 变
分频时钟
七段译码 七段译码
黄灯闪烁控制
绿红亮 65s 黄闪 5s
全局控制信号 reset
首先,输入的10Hz 的系统时钟和全局控制端 reset ,输出为个位数字的七段 译码,十位数字七 段译码以及各个灯最后状态。 然后由于系统时钟
25000000 之前,分频时钟都是低电位,到 25000000 的时候分频时钟 的第一个上升沿来临,
此时状态控制开始运转,先工作的是绿灯,它会经
过从 39 到0 的倒计时过程,同时译码模块也开始 工作,颜色控制colour 是100,表征绿灯的点亮, 经七段译码,这个倒计时数字也会同步显示出来
经过 40s(也就是经过 40*10 个系统时钟上升沿之
简易交通灯控制电路
12电信2班 刘超凡 李莹
设计要求 设计思路及步骤 仿真波形 预期结果
设计要求
完成简单十字路口直行的交通灯控制电路设计。 (1)十字路口,南北方向红:黄:绿为20s:5s:40s且可 调; (2)工作时钟10hz; (3)各个方向的红黄绿等可用3个单色灯替代; (4)选做黄灯1hz闪烁; (5)完成全部流程:设计规范文档、模块设计、代码输入、 功能仿真、约束与综合、布局布线、时序仿真、下载验证 等。
时序图
初始状态 black
Enable=0, Status=1
清零端为低
Enable=1
第一个状态 Green
Enable=0, Status=1
第三个状态 Red
Enable=1
Enable=0, Status=1
第二个状态 Yellow
Enable=1
假设在 0 时刻,加上系统时钟,首先要进行 reset 清零,这时在控制模块的 计数器会清零,三 个灯都是灭的状态,控制状态跳转的使能端enable 等于0,等待 着清零结束,开始工作;七段译码也 不会显示。 在 reset 变低之后,系统开始正常工作。 首先是分频时钟开始工作,在计数 器达到第一个
控制
倒计时 各位
输出
倒计时 十位
输出
Black
Reset=0
20s 之后
green 5s 之后
40s 之后
red
ห้องสมุดไป่ตู้
yellow
输出
控制三个 灯亮与灭
输入:sysclk_10Hz 全局时钟信号,10Hz Reset 全局复位端,高电平有效 输出:dout_1s 倒计时个位上数字 dout_10s 倒计时十位上数字 light_select 各个灯状态 light_select(只是控制亮与 灭,不 管黄灯闪烁)
控制模块输入
点亮对应数码管 点亮对应数码管
输入端口: sysclk_10Hz 全局时钟信号,10Hz reset 全局复位端,高电平有效 din_1s 显示器个位数据,由控制模块输入 din_10s 显示器十位数据,由控制模块输入 light_sel 选择那盏灯亮,由控制模块的输入 输出端口: colour 最终显示哪盏灯亮,可与硬件相连 led_data_1s 显示器个位数据的译码 led_data_10s 显示器十位数据的译码
频率大,第一要进行分频,使其成为1Hz 的时钟信 号,第 二利用分频后的时钟信号对电路进行控制
,开始先对状态跳转进行控制,,用 case 语句控 制三灯亮与灭,紧跟着进行倒计时的过程。
第三输出个位和 十位上的数即可,要显示倒 计时是很容易实现的,直接用两个七段译码即可。
最后要控制黄灯的闪烁,还是要先产生分频时钟, 作为控制端,控制模块各灯 亮与灭作为输入,即 可产生黄灯闪烁的效果。 另外,作为全局控制端 ,reset 信号是清零用的,在有时钟信号的地方就 有 reset 。
沿),状态转移到红灯,然后显示及七段译码过程 与绿灯相似。至此一个周期已 经完成,接下来就
是循环执行以上步骤的过程,直到有reset 清零端 打断其正常工 作。
总体上分为三个大模块,即:顶层模块、控制模块、译码模块(包括 显示模块)。
顶层模块
控制模块
译码模块
输入: sysclk 10Hz (全局时钟信号) Reset (全局复位端,高电平有效)
的数会同步输出,各灯亮与灭状态也会同步输出。
3) 译码模块: 此模块主要有两个作用,控制黄灯闪烁以及对倒计时时间进行 译码输出。
系统时 钟
控制
分频 1Hz
产生
黄灯闪 烁控制 端
绿灯 黄灯 红灯
亮 40s 闪 5s 亮 20s
各灯状态
输入

输入
倒计时个 位,由

控制模块输入


倒计时十 位,由

输入
后)绿灯亮的时间到,会自动转到黄灯状态,黄灯 是5 到0 的倒计时过程,译码的显示跟绿灯一样, 只是黄灯的亮会加一个1Hz 的时钟控 - 4 - 制端,1 秒内只有半秒,黄灯是亮的,从 5秒到4.5 秒之间 黄灯是亮的,然后 4.5 到 3 是灭的,如此继续下去, 直到5 秒结束。又经过 5(5*10 个系统时钟上 升
设计思路
基本原理
用Verilog实现十字路口简易交通灯控制原理。南北向红黄 绿为20s:5s:40s 工作时钟10hz 黄灯1hz闪烁。Verilog语 言被广泛的应用在电路设计中。它的设计描述可被不同 的工具支持和实现。利用其自顶向下的设计方法来实现 交通灯控制原理,使道路交通正常运转。
分频
控制
输出:color (最终各灯状态亮或闪) led_ctrl_1s (个位七段译码) led_ctrl_10s(十位七段译码
时序说明:加上时钟信号之后,首先用 reset 清零, 然后控制模块会分频产 生分频时钟,根据分频时
钟的高与低,会控制各个状态之间的跳转,译码模 块会同 步通过数码管来显示倒计时数,并且会根
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