eda汽车尾灯控制课程设计报告(编辑修改稿)内容摘要:

、 文本 /原理图编辑与修改。 首先利用 EDA 工具的文本或图形编辑器将设计者的设计意图用文本或图形方式表达出来。 编译。 完成设计描述后即可通过编译 器进行排错编译,变成特定的文本格式,为下一步的综合做准备。 综合。 将软件设计与硬件的可实现性挂钩,是将软件转化为硬件电路的关键步骤。 行为仿真和功能仿真。 利用产生的网表文件进行功能仿真,以便了解设计描述与设计意图的一致性。 适配。 利用 FPGA/CPLD 布局布线适配器将综合后的网表文件针对某一具体的目标器件进行逻辑映射操作,其中包括底层器件配置、逻辑分割、逻辑优化、布局布线。 适配报告指明了芯片内资源的分配与利用、引脚锁定、设计的布尔方程描述情况。 功能仿真和时序仿真。 下载。 如果以上的所有过程都没有发现问题,就可以将适配器产生的下载文件通过 FPGA/CPLD 下载电缆载入目标芯片中。 硬件仿真与测试。 硬件描述语言 ( VHDL) VHDL 简介 VHDL(VeryHighSpeed Integrated Circuit Hardware Description Language)主要用于描述数字系统的结构,行为,功能和接口。 除了含有许多具有硬件特征的语句外, VHDL 的语言形式和描述风格与句法是十分类似于一般的 3 计算机高级语言。 VHDL 的程序结构特点是将 一项工程设计,或称设计实体(可以是一个元件,一个电路模块或一个系统)分成外部(或称可是部分 ,及端口 )和内部(或称不可视部分),既涉及实体的内部功能和算法完成部分。 在对一个设计实体定义了外部界面后,一旦其内部开发完成后,其他的设计就可以直接调用这个实体。 这种将设计实体分成内外部分的概念是 VHDL 系统设计的基本点。 VHDL 语言的特点 VHDL 代码而不是用原理 图进行设计,意味着整个电路板的模型及性能可用计算机模拟进行验证。 元件的设计与工艺无关,与工艺独立,方便工艺转换。 支持各种 设计方法,自顶向下、自底向上或者混合的都可以。 ,即混合描述。 区别于其他的 HDL,已形成标准,其代码在不同的系统中可交换建模。 3 汽车尾灯控制器的设计过程 系统需求分析 根据 现代交通规则,汽车尾灯控制器应满足以下基本要求: 1. 汽车正常使用是指示灯不亮 2. 汽车右转时,右侧的一盏灯亮 3. 汽车左转时,左侧的一盏灯亮 4. 汽车刹车时,左右两侧的指示灯同时亮 5. 汽车夜间行驶时,左右两侧的指示灯同时一直亮,供照明使用 汽车尾灯控制器的工作原理 汽车尾灯控制器就是一 个状态机的实例。 当汽车正常行驶时所有指示灯都不亮;当汽车向右转弯时,汽车右侧的指示灯 RD1 亮;当汽车向左侧转弯时,汽车左侧的指示灯 LD1 亮;当汽车刹车时,汽车右侧的指示灯 RD2 和汽车左侧的指示灯 LD2 同时亮;当汽车在夜间行驶时,汽车右侧的指示灯 RD3 和汽车左侧的指示灯 LD3 同时一直亮。 通过设置系统的输入信号:系统时钟信号 CLK,汽车左转弯控制信号 LEFT,汽车右转弯控制信号 RIGHT,刹车信号 BRAKE,夜间行驶信号 NIGHT和系统的输出信号:汽车左侧 3 盏指示灯 LD LD LD3 和汽车右侧 3 盏指示灯RD RD RD3 实现以上功能。 系统的整体组装设计原理如图 ( a)以及系统 4 设计整体框图如图 ( b)所示。 图 ( a)系统的整体组装设计原理 各组成模块原理及程序 汽车尾灯控制器有 4 个模块组成,分别为:时钟分频模块、 汽车尾灯主控模块,左边灯控制模块和右边灯控制模块 ,以下介绍各模块的详细设计。 时钟分频模块 整个时钟分频模块的工作框图如图。 图 时钟分频模块工作框图 时钟分频模块由 VHDL 程序来实现,下面是其中的一段 VHDL 代码: ARCHITECTURE ART OF SZ IS CLK CP SZ 图 ( b) 5 SIGNAL COUNT:STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0)。 BEGIN PROCESS(CLK) BEGIN IF CLK39。 EVENT AND CLK = 39。 139。 THEN COUNT = COUNT + 1。 END IF。 END PROCESS。 CP= COUNT(3)。 END ART。 汽车尾灯主控模块 汽车尾灯主控模块 工作框图如图 ( a) 所示 以及工作原理框图 ( b)。 图 ( a)主控模块工作框图 图 ( b)主控模块工作原理框图 数据入口: RIGHT:右转信号; LEFT:左转信号; LEFT LP RIGHT RP BRAKE LR NIGHT BRAKE_LED NIGHT_LED CTRL 6 BRAKE:刹车信号; NIGHT:夜间行驶信号 ; 数据出口: LP:左侧灯控制信号; RP:右侧灯控制信号; LR:错误控制信号; BRAKE_LED:刹车控制信号; NIGHT_LED:夜间行驶控制信号; 汽车尾灯主控模块由 VHDL 程序来实现,下面是其中的一段 VHDL 代码: ARCHITECTURE ART OF CTRL IS BEGIN NIGHT_LED=NIGHT。 BRAKE_LED=BRAKE。 PROCESS(LEFT,RIGHT) VARIABLE TEMP:STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0)。 BEGIN TEMP:=LEFT amp。 RIGHT。 CASE TEMP IS WHEN 00 =LP=39。 039。 RP=39。 039。 LR=39。 039。 WHEN 01 =LP=39。
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