基于VHDL的十字路口

摘 要
电子设计自动化（EDA，Electronic Design Automation)是一门迅速发展的新技术，它是指以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发及实验开发系统为设计工具，通过有关的开发软件，自动完成用软件方式设计的电子系统到硬件系统的逻辑编译，逻辑化简，逻辑分割，逻辑综合优化，逻辑布线布局，逻辑仿真，直至对于待定目标芯片的适配编译，逻辑映射，编程下载等工作，最终行成集成电子系统或专用集成芯片的一门新技术，或称为IES/ASIC自动设计技术。
设计的核心任务是：采用CPLD/FPGA来实现一个基于VHDL的交通灯控制器的设计，在电子设计自动化软件MAX+PLUS Ⅱ上编写控制器的程序，并在电子设计自动化的实验箱上模拟实现十字路口交通灯控制器的逻辑控制。其中设计包括四个模块电路：交通灯控制电路，定时器电路，显示控制电路，显示译码电路。经过整体电路的组合，实现上述设计中的功能。
另外，我还对Altera公司的技术和产品等方面进行了初步研究。这些在文章中都有体现。

关键词： 电子设计自动化 复杂可编程逻辑器件 交通灯
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
绪 论 1
1控制器总体方案设计 3
1.1控制器设计要求 3
1.2 设计方案 3
1.2.1 各模块的功能 3
1.2 2 交通灯控制控器的组成框图 4
1.2 3 交通灯控制控器的程序设计算法 5
2 可编程逻辑器件和EDA技术发展历程 6
2.1 EDA技术的主要内容 6
2.2可编程逻辑器件概述 7
2.3 EDA软件系统的构成 8
2.4 EDA工具的发展趋势 9
2.5 硬件描述语言简介 11
2.6 VHDL程序的基本结构 11
2.7 MAX+PLUS II 开发工具简介 12
3单元模块电路设计与仿真 14
3.1交通灯控制器电路 14
3.1.1交通灯控制器电路的主要功能 14
3.1.2 交通灯控制器电路的VHDL源程序 14
3.1.3 交通灯控制器电路的仿真模拟 16
3.1.4 编译后生成的交通灯控制器电路 17
3.2 定时器电路 18
3.2.1 5定时器单元电路 18
3.2.2 25s定时单元电路 20
3.2.3 45s定时单元电路 23
3.3 显示控制电路 27
3.3.1显示控制电路的主要功能 27
3.3.2显示控制电路的VHDL源程序 27
3.3.3显示控制电路的仿真模拟 28
3.3.4编译后生成的显示控制电路 29
3.4显示译码器电路 30
3.4.1译码器电路的主要功能 30
3.4.2译码器电路的VHDL源程序 30
3.4.3译码器电路的仿真模拟 31
3.4.4编译后生成的译码器电路 32
4交通灯控制器的总体设计 33
4.1 经maxplus II生成的整体电路 33
4.2 整体电路的时序仿真波形 33
4.3 整体电路的引脚分配 35
结 论 36
致 谢 37
参考文献 38
附录1 39