十字路口交通灯控制器：状态机设计与AVHDL实现

在EDA课程设计中，设计了一个十字路口交通灯控制器，主要目的是通过实验平台的LED和数码管来控制车辆的行驶方向，并显示剩余时间。设计的核心理念是将复杂的交通灯状态机设计简化为基于计数器的状态控制。 1. 设计任务：设计目标是创建一个能同步显示东西和南北两个方向车辆通行状态的系统，包括红绿黄灯的定时控制，以及紧急状态下的全红灯禁行。红绿灯的时间设置为：红灯35秒，黄灯5秒，绿灯30秒。此外，还需配备数码管实时显示当前状态及其剩余时间。 2. 方案构思： - 功能设计：交通灯控制器的核心功能是基于状态机的概念，其中包含了两个独立的减1计数器，分别对应东西和南北方向。通过监测这两个方向的计数值变化，可以识别出红绿黄灯的切换点，从而实现交通灯的逻辑控制。 - 实现策略：计数器设计简化了原本状态机的复杂性，通过简单计数器和状态检测，判断交通灯处于四种状态（红绿、红黄、绿红、黄红）之一。例如，当东西方向计数为1且南北方向计数也为1时，需要额外判断是状态2还是状态4，以确定接下来是绿灯还是红灯。 3. 程序设计与编译/仿真： - 编译过程：首先创建一个名为"TRAFFIC_CTROL"的顶层文件夹，包含VHD模块设计（如TRAFFIC_CTROL.VHD）和SCF波形文件设计（如TRAFFIC_CTROL.SCF）。VHD模块负责实现逻辑功能，SCF文件则用于仿真。 - 仿真：通过编译，验证设计的正确性。在仿真阶段，可以看到红绿黄灯的交替以及剩余时间的显示。同时，当紧急状态触发时，交通灯会切换至全红状态，紧急状态解除后，计数器重新开始计时。 4. 心得体会：通过这个项目，学生可能会体会到将实际问题转化为数字逻辑设计的挑战与乐趣，理解了状态机和计数器在实际应用中的关键作用，同时也锻炼了使用EDA工具进行设计、仿真和调试的能力。 5. 参考文献和源代码：设计过程中可能会引用相关的技术文档和理论，而附录AVHDL源程序代码则提供了实际编程实现的具体细节，便于读者理解和复现。 这个十字路口交通灯控制器设计项目不仅涉及基础的硬件设计，还涵盖了软件编程和逻辑控制的实践，展示了EDA在交通信号控制领域的应用，具有很强的动手能力和理论结合的实际意义。