《可编程数字系统》课程设计题目及要求
(2017)
一、课程设计目的
熟悉 EDA 工具,掌握用 VHDL 语言进行数字系统设计的基本方法和流程,加深对《可编程数字系统》课程内
容的理解,提高工程设计实践能力。
二、设计任务
用 VHDL 语言描述交通灯控制器,用 QuartusII 工具编译和综合,并在实验板上调试并实现所要求功能和技术
指标,撰写实验报告,最后提交验收并答辩。
题目:智能交通灯,主要功能要求:
1、 基本功能:无行人过马路时,车行道持续亮绿灯让车通行,直到有行人按过街按钮,才执行人、车通行的切
换。行人按下按钮后延时 30 秒,切换到人行道通行 15 秒,然后切换到车通行 30 秒。此后,若无人按过街
按钮,则保持车通行状态,若继续有人按下过街按钮,则执行人、车分别 15 秒和 30 秒的轮换通行。车行道
的绿灯到红灯的切换有 3 秒过渡时间(亮黄灯),人行道则只有红、绿灯,且无过渡时间。
2、 上述人、车通行时间和切换过渡时间可设置。
3、 白天模式和夜间模式功能:
(1) 白天模式:人行道和车行道的红绿灯自动切换,人行道和车行道的通行时间分别为 30 秒和 15 秒。
(2) 夜间模式:行人过马路要按过街按钮才执行人、车通行的切换,否则车行道一直亮绿灯通行。行人按
下按钮后延时 30 秒,切换到人通行 15 秒,然后切换到车通行 30 秒。此后,若无人按过街按钮,则
保持车通行状态,若继续有人按下过街按钮,则执行人、车分别 15 秒和 30 秒的轮换通行。
(3) 以上车行道的绿灯到红灯的切换有 3 秒过渡时间(亮黄灯),人行道则只有红、绿灯,且无过渡时间。
4、 白天模式和夜间模式的时间节点可以设置,24 小时制,如设定 8:00 开始为白天模式,20:00 开始为夜间模式。
5、 为了缩短答辩时间,上述的秒设计为只有实际 0.1~0.5 秒。
提示:
(1) “红”、“绿”、“黄”灯的状态可组合为二进制表示,如红灯亮表示为:“0100”,黄灯亮:
“0010”,绿灯亮:“0001”(十进制分别为“4”、“2”、“1”),可以用一个数码管显示。
(2) 人行道和车行道的信号灯状态分别用一个数码管显示,计时则用另两个数码管显示。