vhdl 交通信号灯设计
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西南石油大学计算机科学学院
实验/上机报告
课程名称：可编程逻辑系统设计 专业：计科10（可编程） 成绩：
指导教师：何志敏 姓名：张才亮 日期：
项目序号：实验5 学号：1005010246 时间：
项目名称：交通信号灯控制器是设计 组号： 地点：明理楼
B319
一、实验目的
1. 通过一个简单交通信号灯控制器的设计，认识状态机的典型程序结构
2. 掌握同步时序系统的 VHDL 设计方法
二、实验环境
1. 硬件：PC 机、便携式 EDA/SOPC/DSP 实验系统
2. 软件：Quartus II 9.0
三、实验内容
1. 完成一个简单交通信号灯控制器的设计并实现功能仿真和硬件模拟运行
2. 考虑一定安全性策略，在前者的基础上改进系统设计，并实现功能仿真和硬件模拟
运行
四、实验过程
1、只有红绿灯：当主干道为绿灯（G）时，次干道为红灯（R），只有当次干道有车来
时，次干道才会由红灯(R)变成绿灯(G)。当有车来时启动计时器，一段时间后主次干道
都变回原来的状态
在某个时间段有车来（car=1）然后经过几个周期过后计时结束timed也由原来的0变
成现在的1。在此期间start_timer在车来的第一个上升沿时启动计时器直到计时结束
才变回原来的状态，而主次干道红绿灯的状况也在此过程中做出了相应的改变。
在某个上升沿时start_timer启动计时器，timed在此时开始计数，在经过规定的周期
后，计时结束，timed清0开始下一轮计数。因为在计数过程中timed一直在工作所以
需要start_timer在此期间也持续保持工作状态。
车在某个时钟周期到来，主次干道的红绿灯也随之发生改变，并在一段时间过后变回原来的状态。
2、红绿黄灯：当主干道为红灯时，次干道先为绿灯过一段时间后变成黄灯，然后主
干道由红灯变为绿灯再接着由绿灯变黄灯时次干道都为红灯，当主干道由黄灯变成红
灯时次干道则由红灯变成绿灯。这样无限循环就是一个简单的十字路口交通灯。
高位到低位分别为红、绿、黄，以四个timed=1为一个周期，当主干道为红灯时在前
两次timed=1时次干道转换当前状态，当达到第三个timed=1时，主干道由红灯变成
绿灯，接着在第四个timed=1时变成黄灯，次干道在此期间一直保持为红灯。
在某个上升沿时start_timer启动计时器，timed在此时开始计数，在经过规定的周期
后，计时结束，timed清0开始下一轮计数。因为在计数过程中timed一直在工作所
以需要start_timer在此期间也持续保持工作状态。
当主干道为红灯时次干道先为绿灯接着再变成黄灯，当主干道由红灯变成绿灯再接着
由绿灯变成黄灯时，次干道由黄灯变成了红灯。
五、实验总结
本次实验难，在课上没有做出来，课后也花了很多时间去做。主要的问题就是当按键
按下去表示car来之后主次干道的红绿灯状态也会改变但是在计数结束后不能回到car
来之前的状态。
