课题三：交通灯控制器
一．设计课题的任务要求
(一)、实验目的
1. 熟练掌握 VHDL 语言和QuartusII 软件的使用；
2. 理解状态机的工作原理和设计方法；
3. 掌握利用 EDA 工具进行自顶向下的电子系统设计方法；
(二)、相关知识
本实验要利用 CPLD 设计实现一个十字路口的交通灯控制系统，与其他控制系统一样，
本系统划分为控制器和受控电路两部分。控制器使整个系统按设定的工作方式交替指挥车辆
及行人的通行，并接收受控部分的反馈信号，决定其状态转换方向及输出信号，控制整个系
统的工作过程。
路口交通灯控制系统的有东西路和南北路交通灯 R(红)、Y(黄)、G(绿)三色，所有灯均
为高电平点亮。设置20s 的通行时间和5s 转换时间的变模定时电路，用数码管显示剩余时
间。提供系统正常工作/复位和紧急情况两种工作模式。
(三)、实验任务
1.基本任务：
设计制作一个用于十字路口的交通灯控制器。
1）. 南北和东西方向各有一组绿、黄、红灯用于指挥交通，绿灯、黄灯和红灯的持续时间
分别为20 秒、5 秒和25 秒；
2）. 当有特殊情况（如消防车、救护车等）时，两个方向均为红灯亮，计时停止，当特殊
情况结束后，控制器恢复原来状态，继续正常运行；
3）. 用两组数码管，以倒计时方式显示两个方向允许通行或禁止通行的时间；
2.提高要求：
1）. 增加左、右转弯显示控制功能；
2）. 紧急状况时增加声光警告功能；
3）. 自拟其它功能。
二．系统设计（包括设计思路、总体框图、分块设计）
（一）设计思路
利用有限状态机描绘出交通灯的状态转移图，并设置记录东西和南北路口可通行时间
的全局变量count,共设置四个正常状态，状态间的转移以count的值作为判断条件。对于两
种特殊情况：当复位信号reset为高电平时，则回到最初状态；当紧急输入信号emergency
为高电平时，则转移到一特殊状态。
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