EDA课程设计报告汽车尾灯控制器

EDA 课程设计报告书课题名称 汽车尾灯控制电路设计 姓 名杜少波学 号 20076287 院、系、部 电气系 专 业 电气工程 指导教师高迎霞※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※2007级EDA课程设计2010年 6 月18日汽车尾灯控制电路设计一、设计目的熟悉循环和时钟的运用,熟练使用模块进行进程的实现,最终实现汽车按要求实现正常运行、左转、右转和刹车的电路模拟。

二、设计要求汽车尾部左右两侧都有3指示灯，要求：汽车正常运行时指示灯全灭；右转弯时，右侧的3个指示灯按照右循环顺序依次亮；左转弯时左侧的3个指示灯按照左循环的顺序依次亮；临时刹车时所有指示灯同时闪烁。

三、电路及连线设计四、使用说明定义左右转控制开关分别为k1和k2，左显示灯为D1-1~D1-3；右显示灯为D1-4~D1-6。

当k1为高电平时灯的显示为D1-1←D1-2←D1-3如此循环，当k2为高电平时灯的显示为D1-4→D1-5→D1-6并循环，如果k1k2均为低电平则显示灯全灭（即为正常运行状态），如果均为高电平则全亮并闪烁（即刹车状态）。

五、流程图设计六、程序设计如下：主控制模块顶层文件：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity kz isport(left,right:in std_logic;lft,rit,lr:out std_logic);end kz;architecture kz_arc of kz isbeginprocess(left,right)variable a:std_logic_vector(1 downto 0); begina:=left&right;case a iswhen"00"=>lft<='0';-----------------正常运行 rit<='0';lr<='0';when"10"=>lft<='1';-----------------左转运行 rit<='0';lr<='0';when"01"=>rit<='1';------------------右转运行 lft<='0';lr<='0';when others=>rit<='0';---------------刹车lft<='0';lr<='1';end case;end process;end kz_arc;左转控制模块：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity lfta isport(en,clk,lr:in std_logic;l2,l1,l0:out std_logic);end lfta;architecture lft_arc of lfta isbeginprocess(clk,en,lr)variable tmp:std_logic_vector(2 downto 0);beginif lr='1' thentmp(0)=NOT CLK;--------------刹车闪烁tmp(1)=NOT CLK;tmp(2)=NOT CLK;elsif en='0' thentmp:="000";elsif clk'event and clk='1' then------------左转依次闪烁 if tmp="000" thentmp:="001";elsetmp:=tmp(1 downto 0)&'0';end if;end if;l2<=tmp(2);l1<=tmp(1);l0<=tmp(0);end process;end lft_arc;右转控制模块：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity rita isport(en,clk,lr:in std_logic;r2,r1,r0:out std_logic);end rita;architecture rit_arc of rita isbeginprocess(clk,en,lr)variable tmp:std_logic_vector(2 downto 0);beginif lr='1' then------------------------刹车闪烁tmp(0)=NOT CLK;tmp(1)=NOT CLK;tmp(2)=NOT CLK;elsif en='0' thentmp:="000";elsif clk'event and clk='1' then----------------右转依次闪烁 if tmp="000" thentmp:="100";elsetmp:='0'&tmp(2 downto 1);end if;end if;r2<=tmp(2);r1<=tmp(1);r0<=tmp(0);end process;end rit_arc;时钟脉冲模块，时间设定为2s：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity timer2s isport(clk:in std_logic;clkout:out std_logic);end entity timer2s;architecture one of timer2s isbeginprocess(clk)variable counter:std_logic_vector(7 downto 0);variable qclkout:std_logic;beginif clk'event and clk='1' then --以128Hz为基本时钟源，对其上升沿计数if counter="11111111" then --计数个数为256个即256×128Hz＝2sqclkout:=not qclkout;clkout<=qclkout;counter:="00000000";--计数器满则输出反相计数器清零else counter:=counter+1;--每捕捉到一个基本时钟源上升沿计数器加一end if;end if;end process;end architecture one;七、设计总结：通过对EDA的学习和课程设计的实践讨论，我们对VHDL语言的编写和进程操作有了更进一步的认识和理解。

辽宁工程技术大学集成电路EDA技术课程设计报告题目汽车尾灯控制电路的设计指导教师院（系、部）专业班级学号姓名日期汽车尾灯控制电路的设计一、设计要求设计一个汽车尾灯控制电路。

汽车尾部左、右各3个尾灯，当汽车往前行驶时，6个灯全灭。

当汽车转弯时，如果右转弯，则右边的3个尾灯从左至右顺序亮灭，左边3个灯全灭；如果左转弯，则左边的3个尾灯从右至左顺序亮灭，右边3个灯全灭；当停车时，6个尾灯同时明、暗闪烁。

二、设计思路从设计要求来看，本设计可以采用有限状态机的方法予以解决：状态1：汽车开动且直走状态2：汽车开动且左转状态3：汽车开动且右转状态4：汽车停车根据这四个状态，可以写出如下的伪代码：……If 开动= 1If 直走= 16个灯全灭Else if 转向= '左'左边的3个尾灯从右至左顺序亮灭，右边3个灯全灭Else if 转向= '右'右边的3个尾灯从左至右顺序亮灭，左边3个灯全灭EndElse6个尾灯同时明、暗闪烁End……全局上只是简单的组合逻辑判断，但是闪烁部分需要采用模块式设计，即单独增加灯闪烁的代码。

三、代码实现左转控制部分代码如下：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity leftled isport(clk,en,startin:in std_logic;lled:out std_logic_vector(2 downto 0));end entity;architecture behav of leftled issignal reg:std_logic_vector(2 downto 0); --寄存器，用来存储输出状态beginlled<=reg; --寄存器与输出同步process(clk)beginif en = '1' then --左转控制有效时执行if clk'event and clk = '1' then --上升沿时执行case reg is --位移操作when "000" => reg <= "001"; --左三灯亮when "001" => reg <= "010"; --左二灯亮when "010" => reg <= "100"; --左一灯亮when "100" => reg <= "001"; --回复左三灯亮when others => reg <= "000"; --无效状态时复位全灭状态end case;end if;elsereg <= "000"; --左转无效时全灭end if;end process;end architecture;图1 左转模块波形仿真左转仿真波形图如图1，符合设计要求。

EDA课程设计课题名称：汽车尾灯的设计院系：信息科学与工程专业班级：姓名：学号：指导老师：目录摘要.................................................................................................................................................................................................... 错误!未定义书签。

第 1 章选题依据 0汽车尾灯的国内外发展现状 0可编程器件的发展 (1)可编程器件在汽车电子上的运用 (1)设计内容和目标 (2)EDA设计流程 (2)第 2 章EDA、VHDL 简介 (4)EDA技术 (4)EDA技术的概念 4EDA技术的特点 4EDA设计流程 4 硬件描述语言（VHDL） (4)VHDL简介 4VHDL语言的特点 5 第 3 章设计实现 (7)汽车尾灯控制器的工作原理 (7)功能描述7模块设计7 （1）汽车尾灯主控制模块 (8)（2）时钟分频模块 (8)（3）左侧尾灯功能模块 (8)（4）右侧尾灯功能模块 (9)图形元件原理图9 主要 VHDL 源程序 (10)汽车尾灯主控制模块CTRL (10)时钟分频模块SZ (11)右侧尾灯控制模块RC (12)左侧尾灯控制模块LC (14)顶层文件VHDL 程序（） (16)仿真图及块 (18)各模块的仿真波形图 (18)图 3-2 汽车尾灯主控制模块CTRL (18)仿真波形分析 (22)第 4 章设计总结 (23)参考文献 (25)第1章选题依据汽车尾灯的国内外发展现状如今的时代，万物日新月异。

在汽车领域中，这种变化也同样存在。

现在，汽车不仅仅是主要的代步工具之一，同时也是时尚和潮流的最好的体现。

汽车尾灯是汽车的语言。

更加灵敏的灯光信号可以更好的被人“读懂” ，更有效地对其他车辆的司机起到提醒作用，及时采取相应的规避动作，从而让驾驶更安全。

目录1.引言............................................. 错误!未定义书签。

设计的目的 ....................................... 错误!未定义书签。

设计的大体内容 ................................... 错误!未定义书签。

EDA的介绍....................................... 错误!未定义书签。

EDA技术的概念 ............................... 错误!未定义书签。

EDA技术的特点 ............................... 错误!未定义书签。

EDA设计流程 ................................. 错误!未定义书签。

硬件描述语言（VHDL） ............................. 错误!未定义书签。

VHDL的介绍 .................................. 错误!未定义书签。

VHDL语言的特点 .............................. 错误!未定义书签。

2.整体设计........................................... 错误!未定义书签。

需求分析 ......................................... 错误!未定义书签。

汽车尾灯操纵器的工作原理 ......................... 错误!未定义书签。

汽车运行状态表和整体框图 ........................ 错误!未定义书签。

3.详细设计........................................... 错误!未定义书签。

各组成模块 ....................................... 错误!未定义书签。

1引言 (1)1.1设计的目的 (1)1.2设计的基本内容 (1)2 EDA、VHDL简介 (1)2.1EDA技术 (1)2.2硬件描述语言（VHDL） (2)3汽车尾灯控制器的设计过程 (3)3.1系统需求分析 (3)3.2汽车尾灯控制器的工作原理 (3)3.3各组成模块原理及程序 (4)4系统仿真 (9)4.1分频模块仿真及分析 (9)4.2汽车尾灯主控模块仿真及分析 (10)4.3左边灯控制模块仿真及分析 (11)4.4右边灯控制模块仿真及分析 (12)4.5整个系统仿真及分析 (13)结束语 (15)指导老师意见 (16)参考书目 (16)1引言随着人们生活水平的提高，汽车的消费量越来越大。

因为人们也越来越忙，不管是夜晚还是阴雨、大雾等天气原因的影响，人们都开着车在纵横交错的马路上行驶。

为了提高人们因夜晚或因天气原因在纵横交错的马路上驾驶的安全系数，也是为了减少交通事故的发生。

我们采用了先进的EDA技术，Quartus Ⅱ工作平台和VHDL语言，设计了一种基于FPGA的汽车尾灯控制系统，并对系统进行了仿真机验证。

这一控制电路，结构简单、性能稳定、操作方便、抗干扰能力强。

将它应用于现代汽车，不受黑夜或大雾、阴雨天气因素的影响，可以提高安全行驶，避免交通事故的发生。

真正的让消费者驾驶汽车的方便和安全。

1.1 设计的目的其一、设计一个能适应现代汽车智能化发展要求的汽车尾灯控制电路。

改善以前的汽车尾灯控制系统，降低汽车尾灯控制器的生产成本。

其二、学好VHDL 这门硬件描述语言，加深对VHDL语言知识的理解和掌握，提高学习能力和创新能力，使自己适应不断发展的21世纪。

1.2 设计的基本内容根据计算机中状态机原理，利用VHDL设计汽车尾灯控制器的各个模块，并使用EDA 工具对各模块进行仿真验证。

汽车尾灯控制器的设计分为4个模块：时钟分频模块、汽车尾灯主控模块，左边灯控制模块和右边灯控制模块。

把各个模块整合后就形成了汽车尾灯控制器。

EDA技术课程大作业设计题目：汽车尾灯控制器的设计学生姓名：学号：专业班级：2012年6月2日汽车尾灯控制器的设计1. 设计背景和设计方案1.1 设计背景随着社会的发展，科学技术也在不断的进步，状态机的应用越来越广泛。

现代交通越来越拥挤，安全问题日益突出，在这种情况下汽车尾灯控制器的设计成为解决交通安全问题一种好的途径。

伴随着集成电路和计算机技术的飞速发展，EDA技术应运而生，它是一种高级、快速、有效的电子设计自动化技术。

EDA将大量的电路功能集成到一个芯片中，并且可以由用户自行设计逻辑功能，提高了系统的集成度和可靠性。

运用EDA技术可以方便、快捷设计电路系统。

本次设计就是运用EDA技术，根据状态机原理实现了汽车尾灯常用控制。

1.2 设计方案1.2.1 系统设计要求根据现代交通规则，汽车尾灯控制器应满足以下基本要求：（1）. 汽车正常使用是指示灯不亮（2）. 汽车右转时，右侧的一盏灯亮（3）. 汽车左转时，左侧的一盏灯亮（4）. 汽车刹车时，左右两侧的指示灯同时亮（5）. 汽车夜间行驶时，左右两侧的指示灯同时一直亮，供照明使用1.2.2 系统组成及原理图汽车尾灯控制器就是一个状态机的实例。

当汽车正常行驶时所有指示灯都不亮；当汽车向右转弯时，汽车右侧的指示灯RD1亮；当汽车向左侧转弯时，汽车左侧的指示灯LD1亮；当汽车刹车时，汽车右侧的指示灯RD2和汽车左侧的指示灯LD2同时亮；当汽车在夜间行驶时，汽车右侧的指示灯RD3和汽车左侧的指示灯LD3同时一直亮。

通过设置系统的输入信号：系统时钟信号CLK，汽车左转弯控制信号LEFT，汽车右转弯控制信号RIGHT，刹车信号BRAKE，夜间行驶信号NIGHT和系统的输出信号：汽车左侧3盏指示灯LD1、LD2、LD3和汽车右侧3盏指RD1、RD2、RD3实现以上功能。

系统的整体组装设计原理如图1所示。

图1 系统的整体组装设计原理2.方案实施汽车尾灯控制器有4个模块组成，分别为：时钟分频模块、汽车尾灯主控模块，左边灯控制模块和右边灯控制模块，以下介绍各模块的详细设计。

EDA 课程设计报告书课题名称 汽车尾灯控制器的设计姓 名 亨 学 号 0812201-48 院 系物理与电信工程系※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※※※2008级学生EDA 课程设计专业电子信息工程指导教师周来秀讲师2011年6月10日汽车尾灯控制器的设计亨（城市学院物理与电信工程系电子信息工程专业，，41300）1设计目的（1）学会在QuartusⅡ环境中运用VHDL语言设计方法来构建具有一定逻辑功能的模块，并能运用原理图设计方法完成顶层设计。

掌握所学的课程知识和基本单元电路的综合设计应用。

（2）通过对实用汽车尾灯控制器的设计，巩固和综合运用所学知识，提高设计能力,并掌握汽车尾灯控制在FPGA中实现的方法。

2设计的主要容和要求（1）汽车正常行驶时，指示灯不亮。

（2）汽车右转时，右侧的指示灯亮。

（3）汽车左转时，左侧的指示灯亮。

（4）汽车刹车时，左右两侧的指示灯同时亮。

（5）汽车在雾中行驶时，左侧的指示灯不断闪烁。

（6）汽车在倒车时，右侧的指示灯不断闪烁。

3 整体设计方案汽车尾灯控制器就是一个状态机的实例。

整体设计方框图如图3.1所示图3.1 整体设计方框图整个系统由4个模块组成：主控制模块，左侧控制模块，雾、倒车控制模块，右侧控制模块和显示模块。

其中主控制模块主要包括转向控制、雾中行驶控制和倒车控制，CLK为时钟信号。

左侧控制模块主要包括对左侧转向和刹车指示灯的控制。

右侧控制模块主要包括对右侧转向和刹车指示灯的控制。

雾、倒车控制模块主要包括对雾中行驶指示灯和倒车指示灯的控制。

显示模块为各状态的指示灯。

汽车尾灯控制器工作过程：当汽车正常行驶时所有指示灯都不亮；汽车右转弯时，汽车右侧的指示灯RD1亮；汽车左转弯时，汽车左侧的指示灯LD1亮；刹车时，汽车右侧的指示灯RD2和左侧的指示灯LD2同时亮；汽车在雾中行驶时，左侧的指示灯LD3不断闪烁。

汽车在倒车时，右侧的指示灯RD3不断闪烁。

《EDA技术》课程设计说明书汽车尾灯控制器设计学院：电气与信息工程学院学生姓名：朱木宁指导教师：胡红艳职称\学位高级实验师专业：电子与信息工程班级：电子1401班学号：完成时间：2016/6《EDA技术》课程设计任务书随着社会的不断进步，现代化技术已经深入到人们生活的各个角落，而汽车作为较为方便的代步工具，已经成为我们生活中不可或缺的一部分。

人们对汽车的研究已经是非常的深入，为了使汽车更好的服务人类，人们从来没有停止过对汽车的研究，对于司机来说，汽车信号灯是汽车与汽车这间的交流渠道，不同的亮灯模式表达了不同的信息，是协调交通，避免交通事故发生的重要信息，所以汽车尾灯控制器的作用是毋庸置疑的。

本次课程设计采用的是EDA控制技术来实现汽车尾灯控制电路的设计。

首先给出了设计方案，然后进行的VHDL的程序设计，生成了底层文件，再画出了汽车尾灯控制系统的顶层文件原理图，同时进行了软件仿真和硬件下载测试。

本次设计较好的完成的课程设计的要求，使其控制系统使用更方便，成本更低廉。

关键词：EDA技术，VHDL程序，硬件下载。

ABSTRACTWith the constant progress of the society, modern technology has gone deep intoevery corner of people's lives, and car as more convenient means of transportationtool, has become a part of an integral part of our lives. People's study on the car isalready very deeply, in order to make the car better service to humanity, people havenever stopped for automobile research and for drivers, car lights are cars and car thechannels of communication, different lighting modes to express different information,coordinate transportation, avoid traffic accidents important information, so cartaillight controller role is beyond doubt.This design for the automobile tail light controller design, uses the EDA controltechnology to realize the automobile tail light control circuit design. First, the designof the program, and then the VHDL program design, generated the underlyingdocument, drawing out the car light control system schematic, while the software simulation and download test. This design better complete the requirements of the curriculum design, so that the use of its control system is more convenient, the cost is more low.Key words：EDA control,VHDL program目录1概述 (6)1.1 EDA简介 (6)1.2设计目的 (6)1.3设计简介及要求 (7)2设计方案 (8)3 软件电路的设计 (9)3.1 主控制模块 (9)3.2 左侧控制模块 (10)3.3雾灯模式、倒车控制模块 (11)3.4 右侧控制模 (12)3.5 汽车尾灯控制器系统电路 (13)4 系统仿真 (14)4.1汽车控制器系统仿真 (14)4.2主控制模块仿真 (15)4.3左侧控制模块仿真 (15)4.4右侧控制模块仿真 (16)4.5雾灯模式、倒车控制模块仿真 (16)5 下载测试 (17)5.1芯片选择及引脚锁定 (17)5.2 下载测试 (18)结束语 (19)参考文献 (20)致谢 (21)附录 1主控模块程序 (22)附录 2 左侧控制模块程序 (22)附录 3 雾灯、倒车控制模块程序 (23)附录 4 右侧控制模块程序 (24)1 概述1.1 EDA简介随着电子技术的迅猛发展，高新技术日新月异，传统的设计方法正逐步退出历史舞台，取而代之的是基于 EDA 技术的芯片设计技术，它正成为电子系统设计的主流。