综合课程设计报告《基于FPGA的交通灯控制器设计》学院：通信与电子学院专业班级：电子科学与技术班姓名：学号:指导老师：摘要近年来，随着科技的飞速发展，FPGA的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，FPGA往往作为一个核心部件来使用，正在不断的应用到实际生活中，并且根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。交通灯控制器在城市交通监管中起着极其重要的作用。传统的交通灯控制器基本是通过单片机或者PLC实现。本文介绍基于FPGA技术和QuartusII开发平台实现十字路口交通灯控制器的的一种方案，实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。从一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理、急车强通等问题。。利用VHDL硬件描述语言描述各模块程序，并在QuartusII环下进行编译、仿真，生成顶层文件后下载在FPGA器件FLEXEPF10K10LC84上进行验证。验证结果表明，设计基本实现了交通灯控制器所要求的控制过程，包括倒计时时间显示功能、特殊状态控制功能和主、支干道的红、黄、绿灯交替显示功能，表明本文所述的的设计方案正确。本文结合交通灯控制器的设计过程，简单介绍了硬件描述语言VHDL的结构模型和设计流程、VHDL设计的优点及该语言在数字系统设计中的美好前景和重要地位。关键词：FPGA，交通灯控制器，QuartusⅡ，VerilogHDL目录TOC\o"1-3"\h\z\u摘要HYPERLINK\l"_Toc265842959"HYPERLINK\l"_Toc265842960"1FPGA/CPLD概述1HYPERLINK\l"_Toc265842961"2系统分析与总体方案3HYPERLINK\l"_Toc265842962"2.1系统分析3HYPERLINK\l"_Toc265842963"2.2设计的总体方案3HYPERLINK\l"_Toc265842964"3硬件电路设计4HYPERLINK\l"_Toc265842965"3.1分频器设计4HYPERLINK\l"_Toc265842966"3.2状态控制电路设计4HYPERLINK\l"_Toc265842967"3.3计数器设计5HYPERLINK\l"_Toc265842968"3.4译码显示电路设计5HYPERLINK\l"_Toc265842969"4robei软件程序设计6HYPERLINK\l"_Toc265842970"4.1扫描显示模块6HYPERLINK\l"_Toc265842971"4.2状态转换模块7HYPERLINK\l"_Toc265842972"4.3总体设计PAGEREF_Toc265842972\h11HYPERLINK\l"_Toc265842972"4.4测试文件PAGEREF_Toc265842972\h12HYPERLINK\l"_Toc265842974"5程序仿真与分析PAGEREF_Toc265842974\h12HYPERLINK\l"_Toc265842975"5.1仿真结果PAGEREF_Toc265842975\h12HYPERLINK\l"_Toc265842976"5.2仿真结果分析PAGEREF_Toc265842976\h14HYPERLINK\l"_Toc265842978"6心得体会PAGEREF_Toc265842978\h16HYPERLINK\l"_Toc265842979"参考文献17附录HYPERLINK\l"_Toc265842959"18PAGE\*MERGEFORMAT111FPGA/CPLD概述随着世界范围内城市化和机动化进程的加快，城市交通越来越成为一个全球化的问题。城市交通基础设施供给滞后于高速机动化增长需求，道路堵塞日趋加重，交通事故频繁，环境污染加剧等问题普遍存在。目前，全国大中城市普遍存在着道路拥挤、车辆堵塞、交通秩序混乱的现象，交通事故频发，这给人民的生命财产安全带来了极大的损失。如何解决城市交通问题已成为全社会关注的焦点和大众的迫切呼声。探究城市交通发展中存在问题的原因，无论是从宏观上还是从微观上分析，其根本原因在于城市交通系统的管理机制不适应。城市交通控制系（UTC