长沙民政职业技术学院
课程设计报告
基于VHDL的交通灯设计
课程：片上可编程系统编程与调试系别：电子信息工程系专业：应用电子技术指导老师：张老师完成时间：2011年06月12日
摘要
随着社会上特别是城市中机动车辆保有量的不断增加在现代城市的日常
f运行控制中，车辆的交通控制越来越重要，在十字交叉路口，越来越多的使用红绿灯进行交通指挥和管理。本文以VHDL硬件描述语言为设计手段，完成了交通信号灯控制电路的设计，其中交通信号灯控制电路的开发目的是设计一个适用于主、支干道十字交叉路口的红黄绿交通灯的控制系统，通过合理设计系统功能，使红黄绿灯的转换有一个准确的时间间隔和转换顺序。所设计的交通信号灯控制电路经过在QuartusⅡ60软件下进行模拟仿真，观察其波形，证明所设计的交通信号灯控制电路完全可以实现预定的功能，并有一定的实用性。
关键词：FPGAVHDLQuartusⅡ交通灯
一、设计思路
本设计主要是利用状态机控制，交通灯的工作分成5个状态，如下：
St0：支干道亮红灯，主干道亮绿灯，数码管不显示。St1：主干道亮绿灯45秒，数码管显示45秒倒计时；支干道亮红灯，数码管
显示从49秒倒计时到05秒。St2：：主干道亮黄灯5秒，数码管显示5秒倒计时；支干道亮红灯，数码管显
示从04秒倒计时到00秒。St3：支干道亮绿灯25秒，数码管显示25秒倒计时；主干道亮红灯，数码管
显示从29秒倒计时到05秒。St4：支干道亮黄灯5秒，数码管显示5秒倒计时；主干道亮红灯，数码管显
示从04秒倒计时到00秒。把交通灯的工作分成五个状态，则写程序的时候思路就比较清晰，只要在相应的状态里完成相应的工作，控制好黄绿红灯和数码管的倒计时显示，而且把握好五个状态转换的条件即可。实现起来也方便。
f二、设计分析
根据设计思路可以把整体设计分为三个模块：1、分频模块：把实验板上的50MHz的频率分成1Hz信号（用于倒计
时计数的时钟信号）、1kHz信号（用于数码管扫描显示的片选时钟信号）和2hz（用于黄灯的闪烁）；2、交通灯控制以及倒计时（五个状态的控制）模块；3、数码管译码扫描显示模块。整体的系统框图如下：
50Mhz信号
1khz信号分频2hz信号
1hz信号
段码输出位码输出
数码显示模块七段译码数码管位选
交通灯控制以及倒计时模块
六个led灯输出
f分频模块，就是把输入的50MHz时钟频率50000分频得到1KHz的频
率用于数码管的位选信号，其原理就是设计一个0到50000循环计数的的计数器，当计数溢出，即计数到50000时使输出量r