EDA课设0.doc

沈阳理工大学课程设计专用纸成绩评定表学生姓名董志勇班级学号1003030321专业电子信息工程课程设计题目汽车尾灯控制器评语组长签字：成绩日期20年月日课程设计任务书学院信息科学与工程学院专业电子信息工程学生姓名董志勇学号1003030321设计题目汽车尾灯控制器实践教学要求与任务:利用EDA设计方法设计汽车尾灯控制器，设计平台采用MAXPLUS=2\*ROMANII或QUARTUS,设计语言采用VHDL，具体功能如下假设汽车尾部左右侧各有3盏指示灯，其控制功能应包括：汽车正常行驶时指示灯都不亮汽车右转弯时，右侧的一盏指示灯亮汽车左转弯时，左侧的一盏指示灯亮汽车刹车时，左右侧的指示灯同时亮汽车在夜间行驶时，左右侧的指示灯同时一直亮，供照明使用顶层设计采用原理图设计方案，它由时钟分频模块，汽车尾灯主控模块，左边灯控制模块和右边灯控制模块四部分组成。工作计划与进度安排:课程设计时间为10天（2周）1、调研、查资料1天。2、总体方案设计2天。3、代码设计与调试5天。4、撰写报告1天。5、验收1天。指导教师（签字）2013年2月25日学院院长（签字）2013年2月25日目录1设计要求概述…………………………………………………………12功能模块整体结构设计……………………....………………………23各模块详细设计………………………………………………………44逻辑仿真与时序仿真的实现…………………………………………95设计结论……………………………………………………………..126参考文献………………………………………………………….......13PAGE\*MERGEFORMAT121设计要求概述1.1设计要求根据现代交通规则，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。1.2设计目的本次设计的目的就是通过实践深入理解计算机组成原理，了解EDA技术并掌握VHDL硬件描述语言的设计方法和思想。以计算机组成原理为指导，通过学习的VHDL语言结合电子电路的设计知识理论联系实际，掌握所学的课程知识和基本单元电路的综合设计应用。通过对实用汽车尾灯控制器的设计，巩固和综合运用所学知识，提高IC设计能力，提高分析、解决计算机技术实际问题的独立工作能力。1.3设计的基本内容根据计算机中状态机原理，利用VHDL设计汽车尾灯控制器的各个模块，并使用EDA工具对各模块进行仿真验证。汽车尾灯控制器的设计分为4个模块：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。把各个模块整合后就形成了汽车尾灯控制器。通过输入系统时钟信号和相关的汽车控制信号，汽车尾灯将正确显示当前汽车的控制状态。2功能模块整体结构设计2.1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LD1、LD2、LD3和汽车右侧3盏指示灯RD1、RD2、RD3实现以上功能。系统的整体组装设计原理如下图所示：图（1）整体组装设计原理图（1）整体组装设计原理2.2汽车运行状态表和总体框图汽车尾灯和汽车运行状态表如表（1）所示：表（1）汽车尾灯和汽车运行状态表开关控制汽车运行状态右转尾灯左转尾灯S0S1S2R1R2R3L1L2L3000正常运行灯灭灯灭001左转弯灯灭按L1L2L3顺序循环点亮010右转弯按R1R2R3顺序循环点亮灯灭011临时刹车/检测所有尾灯同时点亮100倒车所有尾灯按照转弯次序点亮101晚上行车时R3，L3一直点亮尾灯控制电路设计总体框图如图(2)所示：开关控制电路译码电路74138显示驱动电路记数电路74161R1R2R3L1L2L3脉冲产生电路555图（2）汽车尾灯控制电路设计总体框图3各模块详细设计3.1各组成模块实现的主要功能是通过开关控制从而实现汽车尾灯的点亮方式。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。3.2时钟分频模块整个时钟分频模块的工作框图如图（3）所示：CLKCPSZ图（3）时钟分频模块工作框图时钟分频模块由VHD