用VHDL语言实现交通灯控制: 主干道和次干道上等待通过的车辆轮流通过,主、次干道上车流的通过时间分别为45秒和25秒,绿灯到红灯的切换过渡时间均为5秒(亮黄灯)。只有当次干道有车等待通过时才作上述切换,否则保持主干道通过(即主干道绿灯亮次干道红灯亮)。实验板上一个按钮开关模拟次干道是否有车等待,例如,按钮按下表示次干道有车等待通过,松开则表示无车等待通过。使用实验板上的6个led灯分别模拟主干道和次干道的“红”、“绿”、“黄”灯;用两个数码管显示时间。

时间: 2024-02-27 07:56:45 浏览: 63
VHD

基于VHDL语言的交通灯控制系统

这是一个比较具体的问题,需要细致地考虑每个部分的实现。以下是一个简单的 VHDL 实现: ```vhdl entity traffic_light is Port ( main_road : out std_logic_vector(2 downto 0); side_road : out std_logic_vector(2 downto 0); button : in std_logic; time : out std_logic_vector(7 downto 0)); end traffic_light; architecture Behavioral of traffic_light is signal main_time : integer range 0 to 45000000 := 0; -- 45 s signal side_time : integer range 0 to 25000000 := 0; -- 25 s signal yellow : std_logic := '0'; signal main_green : std_logic := '1'; signal side_green : std_logic := '0'; begin -- Main road timing main_road <= "001" when main_green = '1' else "010" when yellow = '1' else "100"; -- red process begin while true loop wait for 10 ns; if main_time = 45000000 then -- main road time up main_time <= 0; yellow <= '1'; -- yellow light on main_green <= '0'; wait for 5000000; -- 5 s transition yellow <= '0'; -- yellow light off side_green <= '1'; wait for 25000000; -- side road time side_green <= '0'; -- side road time up wait for 5000000; -- 5 s transition main_green <= '1'; -- main road green again else main_time <= main_time + 10; -- increment time end if; end loop; end process; -- Side road timing side_road <= "001" when side_green = '1' else "010" when yellow = '1' else "100"; -- red process begin while true loop wait for 10 ns; if button = '1' then -- side road has car waiting if side_time = 25000000 then -- side road time up side_time <= 0; else side_time <= side_time + 10; -- increment time end if; else -- side road does not have car waiting side_time <= 0; end if; end loop; end process; -- Time display process begin while true loop wait for 1000 ms; -- 1 s if main_green = '1' then time <= std_logic_vector(to_unsigned(main_time/1000000, 8)); else time <= std_logic_vector(to_unsigned(side_time/1000000, 8)); end if; end loop; end process; end Behavioral; ``` 以上代码中,主要的部分是两个 `process`,分别控制主干道和次干道的交通灯。这两个 `process` 都有一个类似于计时器的变量 `main_time` 和 `side_time`,用来计算每个路口的通过时间。当主干道的时间到了,会切换至次干道;反之亦然。在切换时,会先亮黄灯,过渡时间为 5 秒。 次干道的情况稍微复杂一些。如果有车等待通过,那么时间会一直累加,直到通过时间结束;否则时间会清零。这个功能是通过检测一个输入信号 `button` 来实现的。如果 `button` 为 `1`,表示有车等待,那么 `side_time` 会累加;反之则清零。 最后,还有一个 `process` 用来显示时间。这个 `process` 每隔一秒钟会将当前的时间显示在两个数码管上。由于我们的时间是以纳秒为单位计算的,因此需要将它转换为秒再显示。
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