基于VHDL的交通燈控制器設計

應用VHDL語言設計數字系統，大部分設計工作可在計算機上完成，從而縮短系統開發時間，提高工作效率。下面介紹基于VHDL設計交通燈控制器的一種方案，并給出源程序和仿真結果。

　　1 系統功能與要求

　　交通燈控制器控制兩個主干道交叉路口的交通，路口車輛多，直行信號、左轉彎信號分開顯示，a，b兩個主干道的通行時間相等，其中指示直行的綠燈亮30 s，指示左轉彎的綠燈亮12 s，綠燈變至紅燈時，黃燈亮3 s，以便于車輛能停在停車線內，紅燈信號的最后3 s相應的黃燈也同時亮，以便提示駕駛人員準備起步。在兩個主干道路口都配備傳感器用來檢測有無車輛通行。當兩個主干道都有車輛時，自動處于主干道a綠燈，主干道b紅燈的狀態，然后輪流切換通行。當主干道a無車輛時，自動處于主干道b綠燈，主干道a紅燈的狀態；反之亦然，以提高通行效率。

　　2 設計與仿真

　　根據交通燈控制器的功能與要求，將其總體電路分為分頻器、信號控制器兩個模塊。外部脈沖振蕩器的頻率選為32 768 kHz，經分頻器分頻得1 Hz的信號，1 Hz信號用做信號控制器的計數脈沖，用VHDL設計組成交通燈控制器的分頻器、信號控制器兩個模塊，在QuartusⅡ開發平臺上，分別編譯兩個模塊的VHDL程序，然后用原理圖輸入法形成圖1所示的總體框圖。

　　其中信號控制器的VHDL程序如下：