EDA課程設(shè)計汽車尾燈

可編輯版/JIANGSUUNIVERSITY課程設(shè)計報告EDA設(shè)計課程設(shè)計報告學(xué)院：電氣信息工程學(xué)院班級：電科1402學(xué)號：3140504043姓名：宋曉晨2016年12月汽車尾燈控制器的設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計要求假設(shè)汽車尾部左右兩側(cè)各有3盞指示燈,其控制功能應(yīng)包括：〔1汽車尾部左右兩側(cè)各有多盞指示燈。〔2汽車正常行駛時指示燈都不亮。〔3汽車右轉(zhuǎn)彎時,右側(cè)的一盞指示燈亮?！?汽車左轉(zhuǎn)彎時,左側(cè)的一盞指示燈亮?！?汽車剎車時,左右兩側(cè)的一盞指示燈同時亮?！?汽車在夜間行駛時,左右兩側(cè)有指示燈同時一直亮,供照明使用。2．系統(tǒng)設(shè)計方案根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計要求,系統(tǒng)采用自頂向下的設(shè)計方法,頂層設(shè)計采用原理圖設(shè)計的方式,它是由時鐘分頻模塊、汽車尾燈主控模塊、左邊燈控制模塊、右邊燈控制模塊四部分組成。系統(tǒng)的整體組裝實際原理圖和系統(tǒng)框圖如下圖2-1整體組裝圖圖2-2系統(tǒng)框圖系統(tǒng)的輸入信號包括：系統(tǒng)時鐘信號： CLK 汽車左轉(zhuǎn)彎控制信號： LEFT 汽車右轉(zhuǎn)彎控制信號： RIGHT 剎車信號： BREAK 夜間行駛信號： NIGHT系統(tǒng)的輸出信號包括： 汽車左側(cè)指示燈： LD1,LD2,LD3 汽車右側(cè)指示燈： RD1,RD2,RD3 系統(tǒng)的工作原理為：當(dāng)汽車正常行駛時所有指示燈都不亮,當(dāng)汽車向右轉(zhuǎn)彎時,汽車右側(cè)的指示燈RD1亮；當(dāng)汽車向左轉(zhuǎn)彎時,汽車左側(cè)的指示燈LD1亮；當(dāng)汽車剎車時,汽車兩側(cè)的指示燈RD2和LD2同時亮；當(dāng)汽車在夜間行駛時,汽車兩側(cè)的指示燈RD3和LD3同時亮。3．源程序及注釋3.1汽車尾燈主控制模塊CTRLLIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYCTRLIS --文件名與這里一致PORT<LEFT,RIGHT,BRAKE,NIGHT:INSTD_LOGIC;LP,RP,LR,BRAKE_LED,NIGHT_LED:OUTSTD_LOGIC>; --定義數(shù)據(jù)出入口ENDENTITYCTRL;ARCHITECTUREARTOFCTRLISBEGINNIGHT_LED<=NIGHT;BRAKE_LED<=BRAKE;PROCESS<LEFT,RIGHT> --敏感信號VARIABLETEMP:STD_LOGIC_VECTOR<1DOWNTO0>;BEGINTEMP:=LEFT&RIGHT; --變量的立即賦值CASETEMPISWHEN"00"=>LP<='0';RP<='0';LR<='0'; --直行,都不亮WHEN"01"=>LP<='0';RP<='1';LR<='0'; --右拐,右拐指示燈亮WHEN"10"=>LP<='1';RP<='0';LR<='0'; --左拐,左拐指示燈亮WHENOTHERS=>LP<='0';RP<='0';LR<='1'; --剎車,都亮ENDCASE;ENDPROCESS;ENDARCHITECTUREART;3.2時鐘分頻模塊SZLIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITYSZISPORT<CLK:INSTD_LOGIC; --時鐘輸入CP:OUTSTD_LOGIC>;ENDENTITYSZ;ARCHITECTUREARTOFSZISSIGNALCOUNT:STD_LOGIC_VECTOR<7DOWNTO0>; --定義八位標(biāo)準(zhǔn)邏輯位 --矢量數(shù)據(jù)模型BEGINPROCESS<CLK>BEGINIFCLK'EVENTANDCLK='1'THEN --檢測時鐘上升沿COUNT<=COUNT+1;ENDIF;ENDPROCESS;CP<=COUNT<3>; --輸出第五位ENDARCHITECTUREART;3.3右側(cè)尾燈控制模塊RCLIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYRCISPORT<CLK,RP,LR,BRAKE,NIGHT:INSTD_LOGIC;LEDR,LEDB,LEDN:OUTSTD_LOGIC>;ENDENTITYRC;ARCHITECTUREARTOFRCISBEGINLEDB<=BRAKE;LEDN<=NIGHT;PROCESS<CLK,RP,LR>BEGINIFCLK'EVENTANDCLK='1'THEN --檢測時鐘上升沿IF<LR='0'>THENIF<RP='0'>THENLEDR<='0';ELSELEDR<='1'; --只有判斷右轉(zhuǎn)才亮ENDIF;ELSELEDR<='0';ENDIF;ENDIF;ENDPROCESS;ENDARCHITECTUREART;3.4左側(cè)尾燈控制模塊LCLIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYLCISPORT<CLK,LP,LR,BRAKE,NIGHT:INSTD_LOGIC;LEDL,LEDB,LEDN:OUTSTD_LOGIC>;ENDENTITYLC;ARCHITECTUREARTOFLCISBEGINLEDB<=BRAKE;LEDN<=NIGHT;PROCESS<CLK,LP,LR>BEGINIFCLK'EVENTANDCLK='1'THEN --檢測時鐘上升沿 IF<LR='0'>THENIF<LP='0'>THENLEDL<='0';ELSELEDL<='1'; --只有判斷左轉(zhuǎn)才亮ENDIF;ELSELEDL<='0';ENDIF;ENDIF;ENDPROCESS;ENDARCHITECTUREART;3.5頂層文件TPLibraryieee;Useieee.std_logic_1164.all;Useieee.std_logic_unsigned.all;EntitytpisPort<clk:instd_logic; Left:instd_logic; Right:instd_logic; Brake:instd_logic; Night:instd_logic; Ld1,ld2,ld3:outstd_logic; Rd1,rd2,rd3:outstd_logic>;End;ArchitecturebhoftpisComponentszis Port<clk:instd_logic; Cp:outstd_logic>;Endcomponent;Componentctrlis Port<left,right,brake,night:instd_logic; Lp,rp,lr,brake_led,night_led:outstd_logic>;Endcomponent;Componentlcis Port<clk,lp,lr,brake,night:instd_logic; Ledl,ledb,ledn:outstd_logic>;Endcomponent;Componentrcis Port<clk,rp,lr,brake,night:instd_logic; Ledr,ledb,ledn:outstd_logic>;Endcomponent;Signaltmp0,tmp1,tmp2,tmp3,tmp4:std_logic;Signalerr0,err1,err2,err3,err4,err5:std_logic;signalbm:std_logic;BeginU1:szportmap<clk,bm>;U2:ctrlportmap<left,right,brake,night,tmp0,tmp1,tmp2,tmp3,tmp4>;U3:lcportmap<clk,tmp0,tmp2,tmp3,tmp4,err0,err1,err2>;U4:rcportmap<clk,tmp1,tmp2,tmp3,tmp4,err3,err4,err5>;Ld1<=err0andbm;Ld2<=err1;Ld3<=err2;Rd1<=err3andbm;Rd2<=err4;Rd3<=err5;End;4．仿真波形及分析4.1汽車尾燈主控制模塊CTRL圖4-1-1汽車尾燈控制模塊波形圖圖4-1-2汽車尾燈控制模塊封裝圖本用于對汽車尾燈進(jìn)行整體控制,當(dāng)輸入為左轉(zhuǎn)信號時,輸出左側(cè)燈控制信號；當(dāng)輸入為右轉(zhuǎn)信號時,輸出右側(cè)燈控制信號；當(dāng)同時輸入LEFT和RIGHT信號時,輸出錯誤控制信號。當(dāng)輸入為剎車信號時,輸出剎車控制信號；當(dāng)輸入為夜間行駛信號時,輸出為夜間行駛控制信號。4.2時鐘分頻模塊SZ圖4-2-1時鐘分頻模塊波形圖圖4-2-2時鐘分頻模塊封裝圖這塊的功能是對左右兩邊的LLED1、RLED1的閃爍時間間隔,以CLK為輸入信號,CP為輸出信號,在程序中定義一個八位節(jié)點(diǎn)信號COUNT來放計數(shù)值,當(dāng)CLK的上升沿到來時就開始計數(shù),最后將COUNT<3>給CP,實現(xiàn)對CLK的八分頻。再將CP的電平信號分別和LEDL、LEDR電平與,最后用輸出的電平來控制汽車左右的LLED1、RLED1,實現(xiàn)左右轉(zhuǎn)的指示功能。4.3右側(cè)尾燈控制模塊RC圖4-3-1右側(cè)尾燈控制模塊波形圖圖4-3-2右側(cè)尾燈控制模塊封裝圖本模塊用于控制右側(cè)燈的亮、滅和閃爍情況,當(dāng)時鐘上升沿信號和右側(cè)燈控制信號或剎車控制信號或夜間行駛信號同時出現(xiàn)時,右側(cè)相應(yīng)的燈亮或出現(xiàn)閃爍。當(dāng)錯誤控制信號出現(xiàn)時,RD1燈不亮。4.4左側(cè)尾燈控制模塊LC圖4-4-1左側(cè)尾燈控制模塊波形圖圖4-4-2左側(cè)尾燈控制模塊封裝圖本模塊用于控制左側(cè)燈的亮、滅和閃爍情況,當(dāng)時鐘上升沿信號和左側(cè)燈控制信號或剎車控制信號或夜間行駛信號同時出現(xiàn)時,左側(cè)相應(yīng)的燈亮或出現(xiàn)閃爍。當(dāng)錯誤控制信號出現(xiàn)時,LD1燈不亮。4.5頂層文件TP圖4-5-1整體波形圖圖4-5-2整體封裝圖輸入剎車信號一直為高電平,輸出LD2燈和RD2燈也為長亮；左轉(zhuǎn)信號為高電平時,LD1燈閃爍,右轉(zhuǎn)信號為高電平時,RD1燈閃爍；當(dāng)左轉(zhuǎn)信號和右轉(zhuǎn)信號同時為高電平時,LD1燈和RD1燈都不亮；夜間行駛信號為高電平時,LD3燈和RD3燈同時亮。波形仿真結(jié)果滿足預(yù)期的功能。5．設(shè)計總結(jié)EDA技術(shù)及VHDL語言,是基于VHDL語言的十進(jìn)制等精度頻率計的設(shè)計,采用VHDL語言,運(yùn)用自頂向下的設(shè)計思想,將系統(tǒng)按功能逐層分割的層次化設(shè)計方法。軟件平臺是ALTERA公司的Max+plusII。通過課程設(shè)計,本次課程設(shè)計的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生掌握使用EDA〔電子設(shè)計自動化工具設(shè)計數(shù)字邏輯的方法,包括設(shè)計輸入、編譯、軟件仿真、下載和硬件仿真等全過程。 由于選課的失誤,我在基礎(chǔ)知識上落后于其他修過專業(yè)課的同學(xué),相當(dāng)于現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用,第一天,通過網(wǎng)絡(luò)和圖書館查找了相關(guān)的資料,同時向周圍技術(shù)熟練的同學(xué)問了很多問題,首先先把知識擴(kuò)充起來。 第二,第三天進(jìn)入狀態(tài)投入工作,根據(jù)自己平時所學(xué)對程序進(jìn)行調(diào)試,分析項目按照自己的方案一步一步做,把項目分成幾個模塊并清楚每一個模塊的功能,并根據(jù)每個模塊的功能得到每個模塊的組成,然后對每個模塊編程序或做原理圖文件編譯仿真來驗證自己所預(yù)想的功能,每一塊都達(dá)到自己所預(yù)想的功能后,再重新來,把它們作為子程序保存時不創(chuàng)建工程,再建立一個原理圖文件并把它作為頂層文件,建立工程時把上面的四個模塊程序加進(jìn)去,創(chuàng)建完工程后把四個模塊建立成符號文件,再調(diào)用做出項目。通過本次課程設(shè)計,我們對EDA技術(shù)有了更深的了解,初步學(xué)