交通灯控制系统设计：逻辑电路与CPLD/FPGA实现

本篇文档是电气工程专业学生柯友爱针对“交通灯控制与显示电路”的综合设计实验报告。实验的主要目标包括掌握组合逻辑和时序逻辑电路设计方法，提升数字系统综合设计能力，学会软件仿真以及数字电路的安装和调试。实验分为四个阶段：方案设计、组合逻辑电路设计、时序逻辑电路设计以及CPLD/FPGA实现。 在方案设计阶段，学生需要解决的问题是设计一个十字路口的红绿黄三色交通灯系统，确保道路交通安全。其中包含扩展功能，如特殊状态控制（紧急车辆优先通过）、信号灯点亮时间预置以及可能的故障报警。为了实现这些功能，学生需定义交通灯的不同状态，绘制状态转换图，并设计电路模块图，考虑绿灯与禁行时间的设定，如东西方向绿灯时间Te，南北方向绿灯时间Ts，黄灯时间Ty。 实验中，学生将运用到中、小型数字电路元件，如集成逻辑门、编码器、译码器、数字选择器和计数器，以及CPLD/FPGA这类可编程逻辑器件。整个设计过程遵循理论设计、软件仿真和硬件实现相结合的方式，旨在提升学生的理论应用能力和实践操作技巧。 综合设计实验不仅是对电路原理和技术的实践应用，还考验了学生的创新思维和问题解决能力，通过这个项目，学生可以深入理解数字电路的逻辑控制机制，并将其应用于实际场景，从而增强其在交通工程领域的专业知识。