The Importance of Traffic Lights in Road
Safety
Traffic lights are a crucial component of road safety,
governing the flow of traffic and ensuring the smooth
movement of vehicles. They play a pivotal role in
preventing accidents and ensuring the safety of road users,
including pedestrians, cyclists, and motorists. The three
basic colors of traffic lights - red, yellow, and green -
each have a specific meaning and purpose, which is
universally understood and followed.
The red light indicates a stop. When the light turns
red, it means that vehicles must come to a complete stop
and wait for the signal to proceed. This gives other road
users, such as pedestrians and cyclists, the opportunity to
cross the road safely. Failing to stop at a red light can
result in serious accidents and injuries.
The yellow light serves as a warning, indicating that
塔里木大学信息工程学院
第 1 页 共 16 页 摘要 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2
正文 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3
1.十字路口交通管理控制器的设计 ----------------------------------------------------------------------------- 3
1.2设计要求： ------------------------------------------------------------------------------------------------- 3
1.3应满足的工作时序 ---------------------------------------------------------------------------------------- 4
2. 设计方案 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 4
2.1 设计思路 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 4
交通灯控制器
一、设计任务
1、题目：设计一个主要街道（干道）和次要街道（支道）交叉口处的交通信号灯控制电路。
2、要求、功能与指标：
（1）一般情况下，干道保持畅通，亮绿灯；支道亮红灯。
（2）若干道无车，支道有车，则支道允许通行，干道亮红灯，支道亮绿灯。
（3）若干支道均有车要求通行，两者应交替通行。设每次各通行16秒钟。
（4）每次绿灯变至红灯时，黄灯应先亮4分钟，以保证原通行方向上的车，有足够的时间停在停车线内。
二、设计过程
1、系统的工作流程图
根据以上的设计要求，可以对电路的工作过程作以下的描述：
（1） 通常情况下，若干、支道均无车要求通行，应保证干道绿灯亮，支道红灯亮。此时，若有支道车辆要求通行，应允许支道车辆通行；若，此时，干、支道均有四要求通行，则应保证干道通行16秒钟后，才允许支道通行；
（2） 在允许支道车辆通行前，应使干道黄灯亮4秒钟，支道红灯维持。4秒钟后，才转变为干道红灯亮，支道绿灯亮。 （3） 在支道保持畅通时，若干道无车，则始终保持。若此时支道无车，则应立即准备使干道通车，支道禁止通行。如果此时干道有车辆要求通行，且支道已经通行超过16秒钟，则应准备使干道通行。
（4） 在允许干道通行前，应使支道黄灯亮4秒钟，干道红灯维持。4秒钟后，转而使干道绿灯亮，支道红灯亮。
2、工作流程图（ASM图表）如下所示：
3、拟采用有限状态机来设计此电路，在此采用双进程描述方式，状态转换图如下所示：
4、MG，MY，MR表示干道的红、黄、绿灯，BG，BY，BR表示支道的红、黄、绿灯。1表示灯亮，0表示灯灭。用a,b表示干、支道是否有车。
交通灯的VHDL程序如下：
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
entity jtd is
port (clk,a,b,reset:in std_logic;
MR,MY,MG,BR,BY,BG:out std_logic);
外部中断(急救车与交通灯)
一、实验要求
本实验模拟交通信号灯控制，一般情况下正常显示，有急救车到达时，两个方向交通
信号灯全红，以便让急救车通过。设急救车通过路口时间为10 秒，急救车通过后，交通恢
复正常，本实验用单次脉冲申请外部中断，表示有急救车通过。
二、实验目的
1、学习外部中断技术的基本使用方法。
2、学习中断处理程序的编程方法。
三、实验电路及连线
连线 连接孔1 连接孔2
1 8255_CS CS0
2 PA0 L0
3 PA1 L1
4 PA2 L2
5 PA3 L3
6 PA4 L4
7 PA5 L5
8 单脉冲输出 EINT(96)
四、实验说明
中断服务程序的关键是：
1、保护进入中断时的状态，并在退出中断之前恢复进入时的状态。 2、必须在中断程序中设定是否允许中断重入，即设置EXO位。
本例中使用了INTO中断（80C196为EINT中断），一般中断程序进入时应保护PSW，ACC以及中断程序使用但非其专用的寄存器。本例的中断程序保护了PSW，ACC等三个寄存器并且连线 连接孔1 连接孔2
1 P1.0 L0
2 P1.1 L1
3 P1.2 L2
4 P1.3 L3
5 P1.4 L4
6 P1.5 L5
7 单脉冲输出 INT0(51) LED0、LED1、LED2 分别表示南北方向红、黄、绿灯
LED3、LED4、LED5 分别表示东西方向红、黄、绿灯
单次脉冲 在退出前恢复了这三个寄存器。另外中断程序中涉及到关键数据的设置时应关中断，即设置时不允许重入。本例中没有涉及这种情况。
对于8051CPU 外部中断由INTO（P32）端接入。对于80C196CPU外部中断由EINT接入。中断信号由单次脉冲发生器产生。
对中断的处理可参见硬件实验十一
本实验提供了用8255 的PA 口和用单片机的I/O 端口控制交通信号灯两种方法，其中196用8255，51 用P1口，可以互相参考51和196的程序。
