交通灯设计

数电实验

1. 问题描述（功能要求）：
   T型路口交通信号灯的工作过程，利用实验板上的 红、黄、绿LED作为交通信号灯，设计一个交通信号灯控制器。要求：
   （1） 交通灯从绿变红时，有5秒黄灯亮的间隔时间；
   （2） 交通灯红变绿是直接进行的，没有间隔时间；
   （3） 南北主干道上的绿灯时间为45秒，东西支干道的绿灯时间为25秒；
   （4） 在任意时间，显示每个状态到该状态结束所需的时间。

2. 运行环境要求：
   硬件环境：DDA-IIIA学习板
   软件环境：Quartus　II

T型路口的交通信号灯,信号灯由黄红绿三色组成,南到北 运行时,绿灯亮45秒钟,45秒后,黄灯亮5秒,东方向到北方向为红灯,且南北道和北南道的左转和右转灯不亮.5秒后,南北道和北南道的红灯亮,东西道的绿灯亮,且南北道和北南道的左转和右转灯都亮,25秒后,东西道的亮黄灯,且南北道和北南道的左转和右转灯的灯亮,5秒钟后, 东西道的亮红灯,且南北道和北南道的左转和右转灯的灯不亮,所有的出现的时间显示在数码管上面,即每个灯亮的时显示相应的秒数并计时.

在
signal times1: integer range 0 to 9; –从北到南直行灯的十位时间
signal times2: integer range 0 to 9;–从北到南直行的灯个位时间
signal times3: integer range 0 to 9;–从南到北直行的灯的十位时间
signal times4: integer range 0 to 9;–从南到北直行的灯的个位时间
signal times5: integer range 0 to 9; –从东右转,从南到北右转,从北到南左转的十位时间
signal times6: integer range 0 to 9; –从东右转,从南到北右转,从北到南左转的个位时间

pin脚分配
输入/输出 变量 名称 Pin 按键位置
输入 CLK 初始时钟 PIN_91 CLK4
CLK2 显示时钟 PIN_89 CLK2
reset 紧急信号 PIN_60 A0
输出 Sel[6] 时间显示 PIN_133 数码管 A
Sel[5] PIN_134 B
Sel[4] PIN_135 C
Sel[3] PIN_136 D
Sel[2] PIN_137 E
Sel[1] PIN_139 F
Sel[0] PIN_141 G
times[7] 数码管显示地址选择 PIN_132 SEL7
times[6] PIN_129 SEL6
times[5] PIN_126 SEL5
times[4] PIN_125 SEL4
times[3] PIN_122 SEL3
times[2] PIN_121 SEL2
times[1] PIN_120 SEL1
times[0] PIN_119 SEL0
green1 南到北绿灯 PIN_115
Green2 东到西道的红灯 Pin_100
Green3 北到南的绿灯 PIN_86
Red1 南到北的红灯 Pin_114
Red2 东到西的红灯 Pin_99
Red3 北到南的绿灯 Pin_81
yellow1 南到北黄灯 Pin_113
Yellow2 东到西黄灯 Pin_97
Yellow3 北到南黄灯 Pin_80
left3 北到南左转 Pin_97
right1 南到北向东右转 Pin_112

1. library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use
   ieee.std_logic_unsigned.all; entity traffic_light is port(clk:in
   std_logic;–时钟信号输入端，预设周期1秒 resert:in std_logic;–复位信号; clk1:in
   std_logic; –显示时钟
   right1, red1,yellow1,green1:out std_logic;–南->北右转、红、黄、绿5灯控制信号输出端
   red2,yellow2,green2:out std_logic;–东>西 右转、红、黄、绿5灯控制信号输出端 red3,yellow3,green3,left3:out std_logic;–北到南红绿黄,左转
   –次干道左转、右转、红、黄、绿5灯控制信号输出端 sel :out std_logic_vector(6 downto 0 ); times:out std_logic_vector(7 downto 0)); end traffic_light;
   architecture bhv of traffic_light is signal full : std_logic; signal
   times1: integer range 0 to 9; signal times2: integer range 0 to
   9;–从北到南直行以及从北左转的灯的时间 signal times3: integer range 0 to 9; signal
   times4: integer range 0 to 9;–从南到北直行的灯的时间 signal times5: integer
   range 0 to 9; signal times6: integer range 0 to 9;–从东左转的灯的时间
   signal num : std_logic_vector(2 downto 0); begin p1:process(clk)
   variable cont1 : integer range 100 downto 0; begin
   if(clk’event and clk=‘1’ and resert = ‘0’)then
   if(cont1=99)then
   cont1:=0;full<=‘1’;
   else cont1:=cont1+1;full<=‘0’;
   end if; end if; end process p1; p3:process(full) variable time : integer range 0 to 100; begin if(resert = ‘1’)then
   –如果暂停为1，全部为红灯,数码管上的数字暂停 right1<=‘0’;red1<=‘1’;yellow1<=‘0’;green1<=‘0’;
   red2<=‘1’;yellow2<=‘0’;green2<=‘0’;
   left3<=‘0’;red3<=‘1’;yellow3<=‘0’;green3<=‘0’; else if(full’event and full=’1’and resert = ‘0’)then –按频率时间递减
   if(time=0)then
   time:=80;
   else
   –当各位为零时十位减一,否则各位自减一
   time:=time-1;
   if(times2 = 0)then
   times1 <= times1-1;
   times2 <= 9;
   else
   times2 <= times2-1;
   end if;
   if(times4 = 0)then
   times3 <= times3-1;
   times4 <= 9;
   else
   times4 <= times4-1;
   end if;
   if(times6 = 0)then
   times5 <= times5-1;
   times6 <= 9;
   else
   times6 <= times6-1;
   end if;
   end if; if time<80 and time >34 then right1<=‘0’;red1<=‘0’;yellow1<=‘0’;green1<=‘1’;
   red2<=‘1’;yellow2<=‘0’;green2<=‘0’;
   left3<=‘0’;red3<=‘0’;yellow3<=‘0’;green3<=‘1’;–两条主干道绿灯45秒,次方向红灯,转弯灯不亮,
   各个时间改变 if time= 79 then
   times1 <= 4;
   times2 <= 5;
   times3 <= 4;
   times4 <= 5;
   times5 <= 5;
   times6 <= 0; end if;
   end if; if time>29 and time<35 then –-两条主干道变黄灯,次干道还是黄灯,转弯灯不亮, 各个时间改变 right1<=‘0’;red1<=‘0’;yellow1<=‘1’;green1<=‘0’;
   red2<=‘1’;yellow2<=‘0’;green2<=‘0’;
   left3<=‘0’;red3<=‘0’;yellow3<=‘1’;green3<=‘0’; if(time=34)then
   times1 <= 0; times2 <= 5; times3 <= 0; times4 <= 5;
   end if; end if; if time>4 and time< 30 then
   –-两条主干道变红灯,次干道为绿灯,转弯灯亮,各个时间改变
   right1<=‘1’;red1<=‘0’;yellow1<=‘0’;green1<=‘0’;
   red2<=‘0’;yellow2<=‘0’;green2<=‘1’;
   left3<=‘1’;red3<=‘0’;yellow3<=‘0’;green3<=‘0’;
   if(time=29)then times1 <= 3; times2 <= 0; times3 <= 3; times4 <= 0; times5 <= 2; times6 <= 5; end if;
   end if; if time<5 then –-两条主干道变红灯,次干道为黄灯,转弯灯亮 各个时间改变 right1<=‘1’;red1<=‘0’;yellow1<=‘0’;green1<=‘0’;
   red2<=‘0’;yellow2<=‘1’;green2<=‘0’;
   left3<=‘1’;red3<=‘0’;yellow3<=‘0’;green3<=‘0’;–次干道黄4秒1 times5<=0; times6<= 5; end if; end if; end if; end
   process;–结束进程

   TIMEOUT: process(clk1,times6,times5,times4,times3,times2,times1) –显示模块
   variable smg7:std_logic_vector(6 downto 0);
   VARIABLE num:integer range 0 to 5;–设定变量num,通过num的自加1用于后面的位选选择
   begin
   if(clk1’event and clk1=‘1’)then
   –case语句来选择段和位选,当num = 0,1,2,3,4,5时,选择不同的语句进行,
   case num is when 0=>
   case times6 is

end bhv; –结束这个程序

来源：一个路过的假面骑士