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基于VerilogHDL的带左转复杂交通灯设计方案

本文摘要:1章节 EDA技术是依赖功能强大的电子计算机,在EDA工具软件平台上,对以硬件描述语言HDL(HardwareDescriptionLanguage)为系统逻辑叙述手段已完成的设计文件,自动地已完成逻辑编辑、化简、拆分、综合、优化和建模,以后iTunes到可编程逻辑器件CPLD/FPGA或专用集成电路ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit)芯片中,构建既定的电子电路设计功能。

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1章节  EDA技术是依赖功能强大的电子计算机,在EDA工具软件平台上,对以硬件描述语言HDL(HardwareDescriptionLanguage)为系统逻辑叙述手段已完成的设计文件,自动地已完成逻辑编辑、化简、拆分、综合、优化和建模,以后iTunes到可编程逻辑器件CPLD/FPGA或专用集成电路ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit)芯片中,构建既定的电子电路设计功能。EDA技术使得电子电路设计者的工作仅限于利用硬件描述语言和EDA软件平台来已完成对系统硬件功能的构建,极大地提高了设计效率,延长了设计周期,节省了设计成本。

  构建路口交通灯系统的掌控方法很多,可以用标准逻辑器件,可编程控制器PLC,单片机等方案来构建。但是这些掌控方法的功能改动及调试都必须硬件电路的反对,在一定程度上减少了功能改动及系统调试的艰难。

因此,在设计中使用EDA技术,应用于目前广泛应用的VerilogHDL硬件电路描述语言,构建交通灯系统控制器的设计,利用MAX+PLUS构建研发环境展开综合、建模,并iTunes到CPLD可编程逻辑器件中,已完成系统的掌控起到。  2VerilogHDL硬件描述语言的讲解  VerilogHDL是目前应用于最普遍的一种硬件描述语言。VerilogHDL是在1983年由GDA(GateWayDesignAutomation)公司的PhilMoorby首创的。

1986年,他对VerilogHDL的发展又做出了另一个巨大贡献:明确提出了用作快速门级建模的XL算法。Verilog-XL算法的顺利,使VerilogHDL语言获得很快发展。基于VerilogHDL的优越性,IEEE于1995年制订了VerilogHDL的IEEE标准,即VerilogHDL1364-1995。VerilogHDL语言具备以下特点:  基本逻辑门,例如and,or和nand等都内置在语言中。

  用户定义原语(UDP)创立的灵活性。用户定义的原语既可以是人组逻辑原语,也可以是时序逻辑原语。  电源级基本结构模型,例如pmos和nmos等也被内置在语言中。

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  获取表明语言结构制订设计中的端口到端口的时延及路径和设计的时序检查。  可以用三种有所不同方式或混合方式对设计建模这些方式还包括:不道德叙述方式用于过程化结构建模;数据流方式用于倒数赋值语句方式建模;结构化方式用于门和模块实例语句叙述建模。  需要叙述层次设计,可用于模块实例结构叙述任何层次。

  VerilogHDL的叙述能力需要通过用于编程语言模块(PLI)机制更进一步拓展。PLI是容许外部函数采访Verilog模块内信息,容许设计者与模拟器交互的例程子集。

  设计需要在多个层次互为加以叙述,从电源级,门级,寄级器传输级(RTL)到算法级,还包括进程和队列级。  需要监控白鱼检验的继续执行,即仿真检验继续执行过程这设计的值需要被监控和表明。  在不道德级叙述中,VerilogHDL不仅需要在RTL级上展开设计叙述,而且需要在体系结构叙述及其算法级不道德上展开设计叙述。

  3交通灯系统控制器的设计  3.1控制器的设计拒绝  按照路口交通运营的实际情况,在本系统中,原作系统的工作情况如下:  A方向和B方向各另设白(R)、朱(Y)、蓝(G)和左两头(L)四盏灯按合理的顺序亮灭,并能将灯亮的时间以倒计时的形式表明出来。两个方向各种灯亮的时间应当需要十分便利地展开设置和改动,此外假设A方向是主干道,车流量大,因此A方向通行的时间应比B方向宽一些。其示意图如图1右图。

    图1十字路口交通灯示意图  交通灯控制器的状态切换如表格1右图。表中1回应灯亮,0回应灯灭亡。A方向和B方向的红、朱、蓝和左拐灯分别用R1、Y1、G1、L1和R2、Y2、G2、L2来回应。

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  表格1交通灯控制器状态切换    从状态切换表中可以显现出,每个方向四种灯依序按如下顺序照亮,并大大循环:  绿灯黄灯左拐灯黄灯红灯。  并且每个方向红灯暗的时间应当与另一方向蓝、朱、左拐、黄灯暗的时间大于。

黄灯所起的起到是用来在绿灯和左拐灯后展开缓冲器,以警告行人该方向立刻要封路了。


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