基于FPGA交通信号灯控制器的设计与实现毕业设计

主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况,越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。为此,笔者进行了深入的研究,利用 FPG A 技术及由Quartus Ⅱ软件编写VHD L语言源程序,硬件测试时通过ALTER A公司的Cyclon e 系列的 EP1C12Q240C8 芯片来实现,设计了一个交通灯系统,实现简单的交通灯的管理功能。以下就主、支干道交通灯控制器的电路原理、设计计算和实验调试等问题来进行具北京工业大学(设计)论文-3- 体分析讨论。 1.3 本章小结本章节首先介绍了交通信号灯的发展史和各个阶段出现的交通灯的配置以及作用, 详细叙述了课题的研究背景以及利用 VHDL 语言编写程序的优点所在。阐述了课题研究的必要性。经过课题要求开始构思设计的大致思路:是以交通信号灯控制器为研究背景, 把EDA 技术作为实现手段,以FPGA 语言为软件编程语言,以及用 Quartus Ⅱ应用软件作为工具,硬件测试时通过 ALTERA 公司的 Cyclone 系列的 EP1C12Q240C8 芯片来最终实现交通信号灯控制器的设计,以 LED 灯显示剩余时间,用发光二极管代表三种灯的状态。 2 FPGA 简介本章从FPGA 概述、 FPGA 的基本结构、 FPGA 系统设计流程、以及 FPGA 开发编程原理四方面详细阐述了 FPGA 技术的相关特性。 2.1 FPGA 概述 FPGA 是现场可编程门阵列( Field Programmable Gate Array )的简称,与之相应的CPLD 是复杂可编程逻辑器件( Complex Programmable Logic Device )的简称,两者的功能基本相同,只是实现原理略有不同,所以有时可以忽略这两者的区别,统称为可编程逻辑器件或 CPLD/PGFA 。CPLD/PGFA 几乎能完成任何数字器件的功能,上至高性能