刘艳昌,王廷雨

（河南科技学院,河南新乡453003）

基于FPGA的交通灯控制系统设计

刘艳昌,王廷雨

（河南科技学院,河南新乡453003）

针对传统利用单片机或PLC等控制芯片设计交通灯控制系统存在控制精度不高、外围电路复杂、程序修改不灵活、成本较高的问题,采用Verilog HDL语言,以QuartusII软件为系统设计平台,对各功能模块进行设计.在原理图文件中添加各功能模块元件符号,然后通过连线组合各底层模块来实现顶层模块设计.系统具有参数修改灵活、外围电路少、控制精度高、可靠性强、成本低等优点.通过软件进行仿真,并在ASK2CB开发板上下载模拟.结果表明：控制系统工作正常,满足设计要求.

FPGA；交通灯控制系统；Quartus II；Verilog HDL

随着社会经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,由车辆大幅增加而带来的交通问题日趋严重.因此,交通信号灯作为城市交通监管系统的重要组成部分,对于保证人和车辆安全、快捷、高效通行发挥着巨大作用[1-2].本文利用Verilog编程语言,采用自上而下的模块化编程思想,用软件方式设计硬件,对交通灯控制系统进行设计,整个系统以QuartusII软件为设计平台进行了综合、模拟仿真,并下载到FPGA芯片EP2C8Q208C8上进行硬件调试,验证了系统设置的预定功能,具有一定的实用性.该系统克服了采用PLC、单片机等控制芯片带来的控制方法的修改和调试需要硬件电路支持的困难,从而使系统在开发速度、降低成本、设计灵活、控制精度、功能实现上都得到大幅度提升.

1 系统设计要求

（1）在十字路口的南北和东西两个方向各设一组红黄绿左转弯指示灯,其中南北方向为：红灯（R1）、黄灯（Y1）、直行绿灯（G1）和左转弯绿灯（L1）；……