基于FPGA技術的交通燈控制系統(tǒng)設計
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交通燈是城市交通監(jiān)管系統(tǒng)的重要組成部分，對于保證機動車輛的安全運行，維持城市道路的順暢起到了重要作用。目前很多城市交叉路口的交通燈實行的是定時控制，燈亮的時間是預先設定好的，在時間和空間方面的應變性能較差，一定程度上造成了交通資源的浪費，加重了道路交通壓力。本文在EDA技術的基礎上，利用FPGA的相關知識設計了交通燈控制系統(tǒng)，可以根據(jù)實際情況對燈亮時間進行自由調(diào)整，整個設計系統(tǒng)通過Max+PlusⅡ軟件進行了模擬仿真，并下載到FPGA器件中進行硬件的調(diào)試，驗證了設計的交通信號燈控制電路完全可以實現(xiàn)預定的功能，具有一定的實用性。
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/169505.htm1 系統(tǒng)設計要求
所設計的交通信號燈控制電路，主要適用于在兩條干道匯合點形成的十字交叉路口，路口設計兩組紅綠燈分別對兩個方向上的交通運行狀態(tài)進行管理。交通燈的持續(xù)閃亮時間由鍵盤輸入控制。燈亮時序如圖1所示，當B方向的紅燈亮時，A方向對應綠燈亮，由綠燈轉換成紅燈的過渡階段黃燈亮，即B方向紅燈亮的時間等于A方向綠燈和黃燈亮的時間之和。同理，當A方向的紅燈變亮時，B方向的交通燈也遵循此規(guī)則。各干道上安裝有數(shù)碼管，以倒計時的形式顯示本道各信號燈閃亮的時間。當出現(xiàn)特殊情況時，各方向上均亮紅燈，倒計時停止。特殊運行狀態(tài)結束后，控制器恢復原來的狀態(tài)，繼續(xù)運行。
2 系統(tǒng)整體設計
整個系統(tǒng)設計如圖2所示，該系統(tǒng)主要由計數(shù)模塊、控制模塊、分頻模塊、分位模塊以及顯示電路構成。其中分頻模塊主要將系統(tǒng)輸入的基準時鐘信號轉換為1 Hz的激勵信號，驅動計數(shù)模塊和控制模塊工作?？刂颇K根據(jù)計數(shù)器的計數(shù)情況對交通燈的亮滅及持續(xù)時間進行控制，并通過分位電路將燈亮時間以倒計時的形式通過數(shù)碼管顯示出來。圖中Reset是復位信號，高電平有效，可以實現(xiàn)對計數(shù)器的異步清零。Hold為保持信號，當Hold為“1”，計數(shù)器暫停計數(shù)，表示出現(xiàn)特殊情況，各方向車輛都處于禁行狀態(tài)。
3 主要功能模塊設計及仿真
3.1 計數(shù)模塊設計
計數(shù)模塊主要實現(xiàn)累加循環(huán)計數(shù)，計數(shù)的最大值由鍵盤輸入控制，輸出的計數(shù)值為控制模塊的燈控提供參考，計數(shù)器的主程序設計如下：
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