图1 系统控制器的符号框图控制器的asm图根据系统设计要求,得到控制器的asm图,如图2所示。在这里,所有输入信号均为高电平有效。该asm图反映了交通灯系统的不同状态的转换过程及持续时间。
图2 控制器的asm图控制器的vhdl程序设计根据所分析的系统的asm图,结合系统的设计要求,用vhdl语言对各个模块进行编程,最后形成顶层文件,在max+plusⅱ环境下进行编译与仿真,检查所编程序是否运行正确。如果出现错误,需要进行修改,直到完全通过为止。需要说明的是,在进行程序编译时,要先从底层程序开始,所有底层程序都正确后,才能开始顶层程序的编译。这是因为顶层程序是对底层程序的概括,它是把底层程序各个模块连接起来,就相当于把每个模块的功能汇聚到一起,实现整个系统的控制功能,所以底层程序的正确与否,关系到顶层程序的运行结果。在控制器的程序设计中,在定义结构体时,有两种程序设计方法均可以通过编译及仿真,但在进行时序分析时结果却不同。(1)如果这样定义: 在进行程序调试时,均通过了编译及仿真,但在进行时序分析中,却出现了不按设定的计数顺序工作的结果:14, 13, 2,1, 0...。经过反复修改调试,对程序进行了修改,如(2)所定义的。(2) 在这种设计方法中,多定义了一个信号变量,从而使得程序能按设定的状态14,13,12...进行转换。通过这个实例,可以看出eda技术作为电子设计工具的功能修改及调试的方便快捷,即不需要硬件电路的支持就可以找到问题所在并进行修改,体现了它的优越性。硬件电路实现根据交通灯系统的控制要求,图3所示为本系统的硬件电路图。该电路包含了1个cpld芯片,2个七段led数码显示器,20个分别表示各个方向上的红、黄、绿灯,以及相应的限流电阻。这个电路与其他控制方法相比,所用器件可以说是比较简单经济的。经过实验,实现了预定的交通灯系统的控制功能。
图3 系统硬件电路图结束语 本文介绍了采用eda进行交通灯系统控制器的设计实例。通过本设计可以看到,随着eda技术的发展,在今后的电子产品的研发中,eda技术具有更好的开发手段和性价比,具有广泛的市场应用前景。
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