EDA红绿灯控制设计

"EDA红绿灯控制设计" 本设计报告的目的是设计一个十字路口的交通灯控制系统，使用EDA技术和VHDL语言。系统的主要功能是控制交通灯的红、黄、绿三色灯的亮灭sequence，并显示剩余时间。 系统的设计可以分为五个部分：硬件电路设计、控制器设计、计数器设计、分位译码电路设计和数码管驱动设计。 在硬件电路设计中，我们使用了分频器将高频时钟信号转换成底频的时钟信号，用于触发控制器、计数器和扫描显示电路。控制器的作用是根据计数器的计数值控制发光二极管的亮、灭，以及输出倒计时数值给七段数码管的分位译码电路。 在控制器设计中，我们可以使用两种方法来实现控制器：一种是利用时钟烟的下降沿读取前级计数器的计数值，然后作出反应；另一种则是将本模块设计成纯组合逻辑电路，不需要时钟驱动。这两种方法各有所长，必须根据所用器件的特性进行选择。 在计数器设计中，我们需要的计数器的计数范围为0-90。计到90后，下一个时钟沿回复到0，开始下一轮计数。此外，当检测到特殊情况（HOLD=‘1’）发生时，计数器暂停计数，而系统复位信号RESET则使计数器异步清零。 在分位译码电路设计中，我们需要将控制器输出的到计时数值可能是1位或者2位十进制数，所以在七段数码管的译码电路前要加上分位电路（即将其分为2个1位的十进制数，如25分为2和5，7分为0和7）。与控制器一样，分位电路同样可以由时钟驱动，也可以设计成纯组合逻辑电路。 在数码管驱动设计中，我们使用串行连接，即每个数码管对应的引脚都接在一起，然后再接到CPLD/FPGA上的一个引脚上，通过控制公共端为高电平控制相应数码管的亮、灭。串行法的优点在于消耗的系统资源少，占用的I/O口少，N个数码管只需要N个引脚。 本设计报告展示了一个基于EDA技术和VHDL语言的交通灯控制系统的设计过程，涵盖了硬件电路设计、控制器设计、计数器设计、分位译码电路设计和数码管驱动设计五个方面。