交通灯控制器 设备及软件：装有Quartus II软件完成设计数字系统的计算机 目的：1．了解系统相关功能电路图与印刷电路图的设计、绘制，并完成相关流程的设计以及硬件描述语言VHDL程序的编写、设计与综合和调试仿真工作； 2．学会Quartus II软件完成设计系统的设计与综合； 3．掌握该数字电路系统的仿真调试，分析系统功能实现的可行性等。 任务：设计一个十字路口的交通信号灯控制器，控制A、B两条交叉道路上的车辆通行，具体要求如下： 1．每条道路设一组信号灯，每组信号灯由红、黄、绿3盏灯组成，绿灯表示允许通行红灯表示禁止通行，黄灯表示该车道上已过停车线的车辆继续通行，未过停车线的车辆停止通行。 2．设置一组数码管，以倒计时的方式显示允许通行或禁止通行的时间，其中绿灯、黄灯、红灯的持续时间分别是20s、5s和25s。 3．当各条路上任意一条上出现特殊情况时，如当消防车、救护车或其他需要优先放行的车辆通过时，各方向上均是红灯亮，倒计时停止，且显示数字在闪烁。当特殊运行状态结束后，控制器恢复原来状态，继续正常运行。

该交通灯控制器可以用FPGA实现，需要以下硬件模块：

1. 显示模块：数码管模块用于倒计时显示，需要能够显示0-9的数字和闪烁信号。

2. 时钟模块：提供系统时钟信号。

3. 状态机模块：用于控制交通信号的状态转换。

4. 输入模块：检测交通道路上的车辆状态，包括是否过了停车线和是否有特殊车辆通过。

5. 输出模块：控制交通信号灯的状态。

6. 中断模块：用于响应特殊情况下的变化，停止倒计时并闪烁数字。

7. 控制模块：控制整个交通灯控制器的运行。

VHDL程序应包含以下模块：

1. 时钟模块：产生系统时钟信号。

2. 输入模块：检测交通道路上的车辆状态。

3. 输出模块：控制交通信号灯的状态。

4. 显示模块：数码管模块用于倒计时显示。

5. 状态机模块：用于控制交通信号的状态转换。

6. 中断模块：用于响应特殊情况下的变化，停止倒计时并闪烁数字。

7. 控制模块：控制整个交通灯控制器的运行和状态转换。

在Quartus II软件中，需要完成以下步骤：

1. 绘制电路图和印刷电路图。

2. 设计VHDL程序，并进行综合和调试仿真工作。

3. 将VHDL程序下载到FPGA板上，进行硬件实现和测试。

4. 调试并修改程序，直到实现交通灯控制器的所有功能。

以上是设计一个十字路口的交通信号灯控制器的基本要求，具体实现方式还需要根据实际情况进行调整和优化。

相关问题

题目1:量程自动转换数字式频率计设计 设备及软件:装有Quartus II软件完成设计数字系统的计算机 目的: 1.了解系统相关功能电路图与印刷电路图的设计、绘制,并完成相关流程的设计以及硬件描述语言VHDL程序的编写、设计与综合和调试仿真工作; 2.学会Quartus II软件完成设计系统的设计与综合; 3.掌握该数字电路系统的仿真调试，分析系统功能实现的可行性等。 任务: 1.设计一个3位十进制数字式频率计,其测量范围为1MHz。量程分10kHz, 100kHz和1MHz三档 (最大读数分别为9. 99kHz, 99. 9lkHz, 99kHz)。被测信号由信号发生 器提供。 2.要求量程可以根据被测量的大小自动转换，规则如下: 1)当读数大于 999时，频率计处于超量程状态。此时显示器发出溢出指示(最高位显示F,其余各位不显示数字),下一次测量时，量程自动增大-档。 2)读数小于 000时，频率计处于欠量程状态。 下次测量时，量程减小- -档。3.要求实现溢出报警功能。即当读数大于999KHz时,频率计处于超量程状态，产生-一个报警信号，点亮LED灯警报。 4.显示方式如下: 1) 用记忆显示方式，即计数过程中不显示数据,待计数过程结束后，显示计数 结果，并将此显示结果保持到下一-次计数结束。显示时间应不小于1秒。. 2)小数点位置随量程变更自动移位。

很好，这是一道数字电路设计的题目。我们需要设计一个3位的数字式频率计，可以测量1MHz范围内的信号，并且可以根据测量的大小自动转换量程。同时还需要实现溢出报警功能和记忆显示方式。

为了实现这些功能，我们可以先设计一个数字电路，用于将输入的信号转换为数字信号。然后，我们可以根据数字信号的大小来确定当前的量程，并将其显示在数码管上。同时，我们也需要检测是否发生了溢出，如果发生了溢出，则需要触发报警器。

下面是一个可能的设计方案：

1. 数字信号转换电路

我们可以使用计数器来将输入的信号转换为数字信号。具体来说，我们可以使用一个可编程计数器，例如74HC193，将输入信号作为时钟输入，并将计数器的输出连接到一个4位BCD码转换器，例如74LS47。这样，我们就可以将输入信号转换为4位BCD码输出。

2. 量程自动转换电路

我们可以使用一个多路选择器，例如74LS153，来实现量程自动转换。具体来说，我们可以将输入的BCD码输出连接到选择器的输入端口，并将选择器的输出端口连接到数码管的输入端口。同时，我们还需要将选择器的控制信号与BCD码输出进行比较，以确定当前的量程。

3. 溢出报警电路

我们可以将BCD码输出连接到一个比较器，例如LM311，来实现溢出检测。具体来说，我们可以将比较器的一个输入端口连接到一个参考电压源，例如LM385，以确定比较器的阈值。然后，我们可以将比较器的另一个输入端口连接到BCD码输出，并将比较器的输出端口连接到一个报警器，例如蜂鸣器或LED灯。

4. 记忆显示方式

我们可以使用一个存储器，例如74LS74，来实现记忆显示方式。具体来说，我们可以将BCD码输出连接到存储器的数据输入端口，并将存储器的时钟输入端口连接到一个时钟信号源，例如555定时器。这样，当计数器计数结束后，我们可以将存储器的输出连接到数码管的输入端口，以显示最终的计数结果。

总的来说，这个数字电路的设计需要使用VHDL语言进行编程，并且需要使用Quartus II软件进行综合和调试仿真工作。同时，我们还需要绘制相关功能电路图和印刷电路图，以完成数字电路系统的设计。

交通灯控制系统的设计quartus

交通灯控制系统的设计可以使用Quartus软件进行实现。下面是简要的步骤：

1. 使用Quartus软件创建一个新的工程；
2. 添加FPGA芯片的原理图和约束文件；
3. 将交通灯控制系统的逻辑电路设计完成，并通过仿真验证；
4. 编译逻辑电路，并生成比特流文件；
5. 将比特流文件下载到FPGA芯片中；
6. 连接FPGA芯片和交通灯系统的硬件电路；
7. 进行实验和测试，验证交通灯控制系统的性能和稳定性。

需要注意的是，具体的设计流程和步骤可能因为不同的具体情况而有所变化，因此需要根据实际情况进行调整和修改。同时，对于初学者来说，还需要掌握一定的FPGA编程和硬件电路知识，才能更好地完成交通灯控制系统的设计。