《汽車尾燈控制器的設(shè)計(jì).EDA課程設(shè)計(jì)(共13頁(yè)).doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《汽車尾燈控制器的設(shè)計(jì).EDA課程設(shè)計(jì)(共13頁(yè)).doc（13頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上2008級(jí)學(xué)生EDA課程設(shè)計(jì) 2008級(jí)學(xué)生EDA課程設(shè)計(jì) EDA課程設(shè)計(jì)報(bào)告書課題名稱汽車尾燈控制器的設(shè)計(jì)姓 名謝亨學(xué) 號(hào)-48院 系物理與電信工程系專 業(yè)電子信息工程指導(dǎo)教師周來秀 講師2011年 6月10日 一、 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求：設(shè)計(jì)一個(gè)汽車尾燈控制器,功能及要求如下:（1）汽車正常行駛時(shí)，指示燈不亮。（2）汽車右轉(zhuǎn)時(shí)，右側(cè)的指示燈亮。（3）汽車左轉(zhuǎn)時(shí)，左側(cè)的指示燈亮。（4）汽車剎車時(shí)，左右兩側(cè)的指示燈同時(shí)亮。（5）汽車在霧中行駛時(shí)，左側(cè)的指示燈不斷閃爍。（6）汽車在倒車時(shí)，右側(cè)的指示燈不斷閃爍。指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 二、指導(dǎo)教師評(píng)語：指導(dǎo)教師簽名： 年

2、月 日 三、成績(jī)驗(yàn)收蓋章 年 月 日 汽車尾燈控制器的設(shè)計(jì)謝 亨（湖南城市學(xué)院物理與電信工程系電子信息工程專業(yè)，湖南益陽，41300）1設(shè)計(jì)目的（1）學(xué)會(huì)在Quartus環(huán)境中運(yùn)用VHDL語言設(shè)計(jì)方法來構(gòu)建具有一定邏輯功能的模塊，并能運(yùn)用原理圖設(shè)計(jì)方法完成頂層設(shè)計(jì)。掌握所學(xué)的課程知識(shí)和基本單元電路的綜合設(shè)計(jì)應(yīng)用。（2）通過對(duì)實(shí)用汽車尾燈控制器的設(shè)計(jì)，鞏固和綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，提高設(shè)計(jì)能力,并掌握汽車尾燈控制在FPGA中實(shí)現(xiàn)的方法。2設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和要求（1）汽車正常行駛時(shí)，指示燈不亮。（2）汽車右轉(zhuǎn)時(shí)，右側(cè)的指示燈亮。（3）汽車左轉(zhuǎn)時(shí)，左側(cè)的指示燈亮。（4）汽車剎車時(shí)，左右兩側(cè)的指示燈同時(shí)亮。（

3、5）汽車在霧中行駛時(shí)，左側(cè)的指示燈不斷閃爍。（6）汽車在倒車時(shí)，右側(cè)的指示燈不斷閃爍。3 整體設(shè)計(jì)方案汽車尾燈控制器就是一個(gè)狀態(tài)機(jī)的實(shí)例。整體設(shè)計(jì)方框圖如圖3.1所示圖3.1 整體設(shè)計(jì)方框圖整個(gè)系統(tǒng)由4個(gè)模塊組成：主控制模塊，左側(cè)控制模塊，霧、倒車控制模塊，右側(cè)控制模塊和顯示模塊。其中主控制模塊主要包括轉(zhuǎn)向控制、霧中行駛控制和倒車控制， CLK為時(shí)鐘信號(hào)。左側(cè)控制模塊主要包括對(duì)左側(cè)轉(zhuǎn)向和剎車指示燈的控制。右側(cè)控制模塊主要包括對(duì)右側(cè)轉(zhuǎn)向和剎車指示燈的控制。霧、倒車控制模塊主要包括對(duì)霧中行駛指示燈和倒車指示燈的控制。顯示模塊為各狀態(tài)的指示燈。汽車尾燈控制器工作過程：當(dāng)汽車正常行駛時(shí)所有指示燈都不亮

4、；汽車右轉(zhuǎn)彎時(shí)，汽車右側(cè)的指示燈RD1亮；汽車左轉(zhuǎn)彎時(shí)，汽車左側(cè)的指示燈LD1亮；剎車時(shí)，汽車右側(cè)的指示燈RD2和左側(cè)的指示燈LD2同時(shí)亮；汽車在霧中行駛時(shí)，左側(cè)的指示燈LD3不斷閃爍。汽車在倒車時(shí)，右側(cè)的指示燈RD3不斷閃爍。各個(gè)狀態(tài)之間相互不影響。4硬件電路的設(shè)計(jì)根據(jù)汽車尾燈工作過程，設(shè)置系統(tǒng)的輸入信號(hào)：系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)CLK，汽車左轉(zhuǎn)彎控制信號(hào)LEFT，汽車右轉(zhuǎn)彎控制信號(hào)RIGHT，剎車控制信號(hào)BRAKE，霧中行駛控制信號(hào)FOG，倒車控制信號(hào)BACK和系統(tǒng)的輸出信號(hào)：汽車左側(cè)3盞指示燈LD1、LD2、LD3和汽車右側(cè)3盞指示燈RD1、RD2、RD3來實(shí)現(xiàn)尾燈控制器的功能。系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)原理圖

5、如圖4.1所示。圖4.1 整體設(shè)計(jì)原理圖系統(tǒng)的工作原理及過程：當(dāng)汽車正常行駛時(shí)所有指示燈都不亮；汽車在右轉(zhuǎn)彎時(shí)，右轉(zhuǎn)彎控制信號(hào)RIGHT為1，此時(shí)汽車右側(cè)的指示燈RD1亮；汽車在左轉(zhuǎn)彎時(shí)，左轉(zhuǎn)彎控制信號(hào)LEFT為1，此時(shí)汽車左側(cè)的指示燈LD1亮；汽車在剎車時(shí)，剎車控制信號(hào)BRAKE為1，此時(shí)汽車右側(cè)的指示燈RD2和左側(cè)的指示燈LD2同時(shí)亮；汽車在霧中行駛時(shí)，霧中行駛控制信號(hào)FOG為1，此時(shí)汽車左側(cè)的指示燈LD3不斷閃爍（閃爍的頻率與時(shí)鐘CLK的頻率相等）。汽車在倒車時(shí)，倒車控制信號(hào)BACK為1，此時(shí)汽車右側(cè)的指示燈RD3不斷閃爍（閃爍的頻率與時(shí)鐘CLK的頻率相等）。在汽車尾燈控制器工作過程中各

6、個(gè)狀態(tài)之間無影響。5 軟件設(shè)計(jì)5.1 主控制模塊主控制模塊master如圖5.1所示，LEFT為汽車左轉(zhuǎn)彎控制信號(hào)LEFT，RIGHT為汽車右轉(zhuǎn)彎控制信號(hào)，BRAKE為剎車控制信號(hào)，F(xiàn)OG為霧中行駛控制信號(hào)，BACK為倒車控制信號(hào)，上述信號(hào)均在高電平時(shí)有效。LP為左轉(zhuǎn)彎輸出脈沖：當(dāng)LEFT為1，CLK由0往1跳變時(shí)LP輸出為1。RP為右轉(zhuǎn)彎輸出脈沖：當(dāng)RIGHT為1，CLK由0往1跳變時(shí)RP輸出為1。LR為左側(cè)控制模塊和右側(cè)控制模塊的使能信號(hào)（低電平有效）當(dāng)LEFT和RIGHT同時(shí)為1時(shí)，LR輸出為1，此時(shí)左右兩側(cè)控制模塊均不起作用。F為霧中行駛輸出脈沖：當(dāng)FOG為1，CLK由0往1跳變時(shí)F輸

7、出為1。B為倒車輸出脈沖：當(dāng)BACK為1，CLK由0往1跳變時(shí)B輸出為1。BRAKE_LED為剎車輸出脈沖：當(dāng)BRAKE為1，CLK由0往1跳變時(shí)BRAKE_LED輸出為1。該模塊各輸入輸出信號(hào)之間無影響。圖5.1 主控制模塊圖主控制模塊由VHDL程序來實(shí)現(xiàn)，下面是其中的一段VHDL代碼：ENTITY master IS PORT (LEFT,RIGHT,BRAKE,FOG,BACK: IN STD_LOGIC; -端口定義 LP,RP,LR,F,B,BRAKE_LED:OUT STD_LOGIC);END;ARCHITECTURE ART OF master ISBEGIN BRAKE_LE

8、D<=BRAKE; -將剎車控制信號(hào)BRAKE賦給剎車輸出脈沖BRAKE_LED F<=FOG; -將霧中行駛控制信號(hào)FOG賦給霧中行駛輸出脈沖F B<=BACK;-將倒車控制信號(hào)BACK賦給倒車輸出脈沖B PROCESS(LEFT,RIGHT) VARIABLE TEMP:STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0); BEGIN TEMP:=LEFT & RIGHT; CASE TEMP IS WHEN "00" =>LP<='0'RP<='0'LR<='0'

9、WHEN "01" =>LP<='0'RP<='1'LR<='0' -RP為1，右轉(zhuǎn)彎輸出脈沖 WHEN "10" =>LP<='1'RP<='0'LR<='0' -LP為1，左轉(zhuǎn)彎輸出脈沖 WHEN OTHERS=>LP<='0'RP<='0'LR<='1' -LR為1，轉(zhuǎn)彎無效 END CASE; END PROCESS;END ART;

10、5.2 左側(cè)控制模塊左側(cè)控制模塊L_ctrl如圖5.2所示，CLK為時(shí)鐘輸入信號(hào)；LP為左轉(zhuǎn)彎輸入脈沖（高電平有效）；LR為該模塊使能信號(hào)（低電平有效）；BRAKE為剎車輸入脈沖（高電平有效）；LEDL為左轉(zhuǎn)彎輸出信號(hào)：當(dāng)LP為1，CLK由0往1跳變時(shí)LEDL輸出為1；LEDB為剎車輸出信號(hào)：當(dāng)BRAKE為1，CLK由0往1跳變時(shí)LEDB輸出為1。該模塊中各個(gè)輸入輸出信號(hào)之間無影響。圖5.2 左側(cè)控制模塊圖左側(cè)控制模塊由VHDL程序來實(shí)現(xiàn)，下面是其中的一段VHDL代碼：ENTITY L_ctrl IS PORT(CLK,LP,LR,BRAKE:IN STD_LOGIC; -端口定義 LEDL,

11、LEDB: OUT STD_LOGIC);END;ARCHITECTURE ART OF L_ctrl ISBEGIN LEDB<=BRAKE; -將剎車輸入脈沖BRAKE賦給剎車輸出信號(hào)LEDBPROCESS(CLK,LP,LR)BEGIN IF CLK'EVENT AND CLK = '1' THEN-上升沿有效 IF(LR ='0')THEN-轉(zhuǎn)彎使能信號(hào)LR IF(LP = '0')THEN-左轉(zhuǎn)彎輸入脈沖LP為高時(shí)，左轉(zhuǎn)彎輸出信號(hào)LEDL輸出為高 LEDL<='0' ELSE LEDL<=

12、9;1' END IF; ELSE LEDL <='0' END IF; END IF;END PROCESS;END ART;5.3 霧、倒車控制模塊霧、倒車控制模塊FogBack如圖5.3所示，CLK為時(shí)鐘輸入信號(hào)；F為霧中行駛輸入脈沖（高電平有效）；B為倒車輸入脈沖（高電平有效）；LEDFOG為霧中行駛輸出信號(hào)：當(dāng)F為1時(shí)，LEDFOG輸出為CLK信號(hào)（即高低電平，頻率與時(shí)鐘信號(hào)一致）；LEDBACK為倒車輸出信號(hào)：當(dāng)B為1時(shí)，LEDBACK輸出為CLK信號(hào)（即高低電平，頻率與時(shí)鐘信號(hào)一致）。該模塊中各個(gè)輸入輸出信號(hào)之間無影響。圖5.3 霧、倒車控制模塊圖霧

13、、倒車控制模塊由VHDL程序來實(shí)現(xiàn)，下面是其中的一段VHDL代碼：ENTITY FogBack IS PORT(CLK,F,B:IN STD_LOGIC;-端口定義 LEDFOG,LEDBACK: OUT STD_LOGIC);END;ARCHITECTURE ART OF FogBack ISBEGIN PROCESS(CLK,F,B)BEGINIF(F = '1')THEN-判斷霧中行駛輸入脈沖F是否為高電平LEDFOG <=CLK; -若F為高，將時(shí)鐘信號(hào)賦給霧中行駛輸出信號(hào)LEDFOG ELSE LEDFOG<='0' -若F為低，LEDFOG為低 END IF; IF (B = '1') THEN -判斷倒車輸入脈沖B是否為高電平LEDBACK <=CLK; -若B為高，將時(shí)鐘信號(hào)賦給倒車輸出信號(hào)LEDBACKELSE LEDBACK<='0' -若B為低，LEDBACK為低 END IF; END PROCESS;END ART;5.4 右側(cè)控制模塊右側(cè)控制模塊R_ctrl如圖5.4所示，CLK為時(shí)鐘