基于labview的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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1、數(shù)字邏輯課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目：基于FPGA的智能交通燈控制器課程名稱：數(shù)字邏輯課程設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：報(bào)告日期：2013-9-12計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)Verilog的編程，深入了解并掌握可編程芯片的使用技術(shù)，完成規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù)，加強(qiáng)對(duì)《數(shù)字邏輯》課程所學(xué)知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力和獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力。2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用Verilog代碼實(shí)現(xiàn)智能交通燈信號(hào)控制器設(shè)計(jì)，具體內(nèi)容及要求如下：（1）在主干道與次干道公路十字交叉路口，為確保人員、車(chē)輛安全、迅速地通過(guò)，在交叉路口的每個(gè)入口處設(shè)置了紅、綠、黃三色信號(hào)燈。紅燈禁

2、止通行；綠燈允許通行；黃燈亮則給行駛中的車(chē)輛有時(shí)間行駛到禁行線之外。（2）主干道和次干道公路十字交叉路口都安裝了車(chē)輛檢測(cè)傳感器（C），要求如下：（A）在每日的早、晚高峰時(shí)段，雙邊“C=1”則主干道通行時(shí)間是次干道通行時(shí)間的2倍；（B）全天主、次干道有車(chē)一方有優(yōu)先通行權(quán)；（3）主干道公路路口安裝有人員通過(guò)請(qǐng)求按鈕（PQ），一旦有請(qǐng)求信息，控制器應(yīng)給與放行。（4）Online控制信號(hào)由交通控制中心發(fā)出，（Online=1）一旦它有效，則主干道放行，十字交叉路口控制器“失效”，Online=0十字交叉路口控制器恢復(fù)控制權(quán)。（6）在每次由綠燈亮變

3、成紅燈亮的轉(zhuǎn)換過(guò)程中間，要亮5s時(shí)間的黃燈作為過(guò)渡。（7）用“開(kāi)關(guān)”代替?zhèn)鞲衅髯鳛槿藛T通過(guò)請(qǐng)求和車(chē)輛是否到來(lái)的信號(hào)。用紅、綠、黃三種顏色的發(fā)光二極管作交通燈。（8）要求顯示時(shí)間，倒計(jì)時(shí)。3.實(shí)驗(yàn)環(huán)境PC個(gè)人計(jì)算機(jī)、ISE14.2軟件、Adept軟件、開(kāi)發(fā)板Basys2、USB下載線4.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案4.1輸入輸出與引腳分配說(shuō)明4.1.1輸入信號(hào)：PQ，人員請(qǐng)求信號(hào)——接板子“E2”開(kāi)關(guān)ONLINE,控制中心接管信號(hào)——接“N3”SET,控制器開(kāi)關(guān)——接“P11”RST,復(fù)位開(kāi)關(guān)——接“L3”RUSH,高峰判斷開(kāi)關(guān)——接“F3”CM,主道車(chē)輛

4、傳感器——接“G3”CC,支道車(chē)輛傳感器——接“B4”CLK,系統(tǒng)時(shí)鐘——接“B8”4.1.2輸出信號(hào)：[2:0]ML,ML0~2主道綠、黃、紅燈——分別接“G1、P4、N4”[2:0]CL,CL0~1支道綠、黃、紅燈——分別接“P7、M11、M5”[6:0]a_to_g,七段數(shù)碼管接口——a_to_g0~6分別接“M12、L13、P12、N11、N14、H12、L14”[3:0]an,四選一控制接口——an0~4分別接“F12、J12、M13、K14”4.2模塊圖4.2.1模塊層級(jí)圖頂層模塊時(shí)鐘生成控制模塊顯示模塊ONLINE請(qǐng)求判斷P

5、Q請(qǐng)求判斷高峰判斷……4.2.2模塊1．時(shí)鐘生成模塊輸入系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)CLK定義計(jì)數(shù)變量[24:0]counter取counter不同位生成不同周期的時(shí)鐘信號(hào)clk1、clk_scan輸出時(shí)鐘信號(hào)clk1、clk_scan4.2.3模塊2.控制模塊【1】輸入信號(hào)inputwireclk1s,近似1s的時(shí)鐘信號(hào)inputwirePQ,人員請(qǐng)求信號(hào)inputwireONLINE,控制中心請(qǐng)求信號(hào)inputwireSET,控制器開(kāi)關(guān)信號(hào)inputwireRST,復(fù)位信號(hào)inputwireRUSH,高峰信號(hào)inputwireCM,主道車(chē)輛檢測(cè)信號(hào)i

6、nputwireCC,支道車(chē)輛檢測(cè)信號(hào)【2】輸出信號(hào)outputreg[2:0]ML,主道信號(hào)燈接口outputreg[2:0]CL,支道信號(hào)燈接口output[7:0]ACOUNT，存放主道兩個(gè)時(shí)間數(shù)字的8421碼output[7:0]BCOUNT，存放支道兩個(gè)時(shí)間數(shù)字的8421碼（ACOUNT、BCOUNT整合到頂層文件b[15:0]中，方便調(diào)用七段顯示模塊）【3】模塊內(nèi)部流程圖輸入信號(hào)內(nèi)部參數(shù)定義分情況預(yù)置主、支道信號(hào)燈秒數(shù)設(shè)定變量en的值代表不同的觸發(fā)效果時(shí)鐘觸發(fā)主干道自動(dòng)控制過(guò)程時(shí)鐘觸發(fā)支道自動(dòng)控制過(guò)程連續(xù)賦值傳出時(shí)間參量：as

7、signACOUNT=numm；assignBCOUNT=numc；輸出信號(hào)ML、CL、ACOUNT、BCOUNT4.2.4模塊3.七段顯示模塊【1】顯示原理使用同步掃描電路，對(duì)4位數(shù)碼管的控制端口進(jìn)行掃描，每一個(gè)時(shí)刻只有一個(gè)數(shù)碼管亮，只要設(shè)置足夠快的頻率掃描，由于眼睛的視覺(jué)停留效應(yīng)，就會(huì)使得顯示結(jié)果達(dá)到4位同時(shí)亮的效果?！?】輸入信號(hào)inputwire[15:0]x,存放了主、支道時(shí)間數(shù)字的4*4位8421碼inputwireRST,復(fù)位信號(hào)inputwireCLK,掃描時(shí)鐘信號(hào)（傳入的是clk_scan）【3】輸出信號(hào)outputre

8、g[6:0]a_to_g,接七段數(shù)碼管引腳outputreg[3:0]an，接選擇顯示引腳【4】流程圖輸入信號(hào)內(nèi)部參數(shù)定義s:用于掃描顯示digit:存放8421碼分段提取b[15:0]中84