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基于FPGA的交通信号灯控制系统

发布时间:2020-07-21 18:10:28 阅读: 来源:水箱厂家

摘要:为了解决传统交通灯控制系统常采用单片机或PLC等控制芯片所具有的控制不精确、系统外围电路复杂、程序修改不灵活、成本偏高等缺点,利用VHDL硬件描述语言,通过QuattusⅡ软件和以CycloneⅡ系列FPGA为核心的开发板,完成交通信号灯控制系统的设计。该系统具有电路简单、可靠性强、运算速度高、参数易修改等特点。通过软件进行仿真,并在KX_7C5TP型开发板下载模拟,结果表明系统工作正常,控制器能完成预定的设计要求。关键词:交通信号灯控制系统;VHDL;EDA;FPGA0 引言 随着社会经济的高速发展,由车辆大幅增加而带来的交通问题日趋严重。因此,作为交通监管系统的重要组成部分,交通信号灯在协调人、车、路的关系时发挥着巨大的作用。 EDA(Electronic Design Automation,电子设计自动化)是依靠功能强大的计算机,对以硬件描述语言HDL(Hardware Description Langu age)为系统逻辑描述手段完成的设计文件加以处理,自动实现既定的电子线路系统功能的一种技术。利用EDA技术进行电子系统设计的最终目标是完成专用集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuit)的设计和实现。ASIC作为最终的物理平台,集中容纳了用户通过EDA技术将电子应用系统的既定功能和技术指标具体实现的硬件实体。现场可编程门阵列FPGA(Field Programmahie Gate Array)是实现这一途径的主流器件,其特点是具有极大的灵活性和通用性,开发效率高,成本低,技术维护简单,工作可靠性好。1 设计要求1.1 应用背景 有一条主干道和一条支干道的汇合点形成十字交叉路口,主干道为东西向,支干道为南北向。为确保车辆安全、迅速地通行,在交叉道口的每个入口处设置了红、绿、黄3色信号灯及左转向灯,如图1所示。

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1.2 要求 (1)主干道绿灯亮时,支干道红灯亮,反之亦然,两者交替允许通行。主干道每次放行40 s,支干道每次放行30 s。每次绿灯亮,前10 s为左转灯亮,后5 s为黄灯亮。余下为直行灯亮。 (2)能实现正常的倒计时显示功能。 (3)能实现总体清零功能:计数器由初始状态开始计数,对应状态的指示灯亮。fpga相关文章:fpga是什么

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