VHDL CPLD 实现交叉路口智能交通灯控制

在本项目中，设计目标是利用VHDL语言创建一个交通灯控制系统，用于管理一条东西向的主干道与一条南北向的支干道的十字路口。设计的核心需求如下： 1. 交替通行控制：主干道绿灯亮时，支干道红灯亮，反之亦然，两者按照35秒和25秒的交替周期放行。绿灯变为红灯的过渡期间，会有一个5秒的黄灯信号。 2. 倒计时显示：通过七段数码显示器，实时显示剩余的通行时间，提供清晰的倒计时提示。 3. 清零功能：设计中的计数器可以从初始状态开始计数，并且当计数结束时，对应的交通灯会重新点亮，实现清零。 4. 特殊状态显示：在特殊状态下，无论是主干道还是支干道，都会切换为红灯状态，确保交通安全。 设计方案： 交通灯控制系统由四个主要模块构成：置数模块、计数模块、主控制器模块和译码器模块。置数模块设置信号灯的亮灯时间，计数模块负责倒计时，主控制器模块则是整个系统的核心，它根据设定的状态转换表来控制信号灯的切换。译码器模块则将计数器的输出信号转换为相应的交通灯状态，通过七段数码显示器显示出来。 具体操作流程如下： - 置数模块：预先设置主干道35秒和支干道25秒的亮灯时间。 - 计数模块：以秒为单位进行倒计时，当计数值达到零时，触发状态切换。 - 主控制器模块：根据状态转换表，根据计数器的状态变化决定何时切换信号灯颜色和启动倒计时。 - 译码器模块：处理计数器的输出，将其转换为对应的交通灯状态，并显示在数码管上。 为了满足不同时间的定时需求，可以设计一个独立的置数模块，由主控模块的信号控制不同定时时间的选择。同时，采用倒序计时的方式，使计数器在主控模块的控制下开始和结束计时。 这个项目展示了VHDL语言在实际交通信号控制系统中的应用，通过模块化设计和精确的时间控制，实现了高效、安全的交通管理。