VHDL设计的交通信号控制器与四种波形发生器

在EDA设计的背景下，本文主要探讨了一种用于交通信号控制器的VHDL设计。作者李全忠，来自湘潭大学信息工程学院，通过这次实验，旨在模拟十字路口交通信号灯的工作流程，利用两组LED灯实现红、黄、绿三种颜色的变化。设计的关键部分包括三个模块： 1. clk时钟秒脉冲发生电路：这是整个系统的基础，通过外接信号发生器提供的稳定时钟信号（256Hz），为系统的精确计时提供脉冲，确保交通信号灯按照预设的时间序列工作。full信号每秒产生一个脉冲，确保了交通灯切换的同步性。 2. 计数秒数选择电路：这个模块的主要功能是计数并控制信号状态的转换。它接收来自clk电路的1Hz时钟信号，通过tm和tl/th信号，实现了从绿灯到黄灯、再到红灯的准确计时，以及4秒黄灯和20/40秒绿灯的不同时间段控制。 3. 红绿灯状态转换电路：此模块接收时钟脉冲和计数信号，直接决定红绿灯的状态转换。在设计中，交通灯从绿变红时会有4秒的黄灯缓冲期，而红变绿则是直接进行的，没有间隔。 设计要求严格，需使用VHDL语言编写程序，并通过QUARTUSII工具进行仿真和硬件验证。此外，设计报告中还应包含设计思路的选择、详细的程序清单、调试过程中的挑战与解决策略、测试结果以及个人的学习体会，以展示对EDA开发软件、QuartusII以及可编程逻辑器件的理解和应用能力。 这篇文章深入浅出地介绍了如何运用VHDL技术设计一款实用的交通信号控制器，展示了EDA设计中信号发生器的重要性和实际操作步骤，对于理解和实践EDA设计的学生具有很高的参考价值。