基于QuartusⅡ的FPGACPLD数字系统设计实例(第2版)

基于FPGA/CPLD设计交通控制器的设计

我们做过这个课题了

可以和我们交流下

设计任务

（一）有一条主干道和一条支干道的汇合点形成十字交叉路口，主干道为东西向，支干道为南北向。为确保车辆安全，迅速地通行，在交叉道口的每个入口处设置了红，绿，黄3色信号灯。

（二）要求：

（1）主干道绿灯亮时，支干道红灯亮，反之亦然，两者交替允许通行，主干道每次放行55s，支干道每次放行25s。每次由绿灯变为红灯的过程中，黄灯亮5s作为过渡。

（2）能实现正常的倒计时显示功能。

（3）能实现总体清零功能：计数器由初始状态开始计数，对应状态的指示灯亮。

（4）能实现特殊状态的功能显示：进入特殊状态时，东西、南北路口均显示红灯状态。

Verilog HDL作为一种规范的硬件描述语言,被广泛应用于电路的设计中。利用Verilog的设计描述可被不同的工具（包括验证仿真、时序分析、测试分析以及综合）所支持,可用不同器件来实现。而可编程器件的广泛应用，为数字系统的设计带来了极大的灵活性。由于可编程器件可以通过软件编程对硬件的结构和工作方式进行重构，使得硬件的设计可以如同软件设计那样快捷方便。

本文用Verilog HDL设计了一个交通灯控制系统，主干道交通灯按绿－黄－红变化，支干道交通灯按红－绿－黄变化。设计采用了自顶向下的设计方法，首先根据功能将电路分为div(包括div1和div2)、counter、controller、Fenwei(包括Fenwei1和Fenwei2)、demx模块，然后针对每个模块进行开发。利用QuartusII60中的仿真工具对每个模块进行仿真，保证功能正确。在此基础上，将所有模块连接起来，形成完整的设计，并用QuartusII60中的仿真工具再次仿真。仿真结果表明功能正确，符合设计要求。最后利用QuartusII60将程序下载到Altera FPGA芯片EP1C3T144C8中，实际结果表明电路工作正常，满足了设计要求。

推荐经典教材夏宇闻的《Verilog数字系统设计实例教程》上面对Verilog语言讲的很好，也有例子，书后一章是复杂程序设计的实例和讲解帮助你提高。

便宜的开发板我没用过就不能给出参考，但你可以上网搜索下。

平时练习的话，首先是多看看典型的设计例子，书后会有题目，可以照着做下。

FPGA这东西还是有项目在做，然后根据实际功能设计程序，这样入手会快很多。

零基础是吧！

首先看数字电路，了解什么是与或非，各种触发器，各种逻辑门，注意！了解即可，但是是怎么工作的一定要透彻透彻透彻透彻！（FPGA用的是HDL也就是硬件描述语言，程序是用来描述你的逻辑门的，数电是根基！）书的话我看的是电子技术基础（数字部分）康华光的 这本书还附带verilog语言的入门哦！

再看FPGA设计与应用类的书，详细了解FPGA这个器件，它为什么而生，为什么流行，特点，缺点。这个要是有英文功底，直接奔官网看英文。像ALTERA，XILINX，这两家的网站都是巨NB的。没功底，看 FPGA设计与应用 西安电子科技大学出版社的 讲的很细。可以当手册来查，这么久了还一直在我抽屉里没丢呢。

再次看VHDL，或verilog语言的书。

这里有分歧，前者语法严格，适合做大系统，入门困难，但学会了对硬件的结构会有更深的理解。

后者根据C语言改编，如果你有C语言基础，学这个容易上手，缺点是系统级别描述不行，沿袭了C语言的灵活，也带来了语法上的不严格，但是其作用面广，新手推荐，底层描述做的很好。

这里我常用的VHDL，只能推荐VHDL的 硬件描述语言VHDL教程 西安交通大学出版社 姜雪松

如果学verilog，最好先看看C语言的书，基础要打牢，不然代码上了规模，你就悲剧了。回头看很吃力！

再看HDL设计软件的使用书 我用的是QUARTUS II软件，貌似最流行的就是款软件了，这样的书，当做一个手册就行了，主要是介绍如何使用软件，告诉你怎么建工程，怎么输入程序，画原理图，编译纠错，时序仿真，都在这里了，软件用的好，比用的差的相隔很大哦！不会的时候狂翻书。

这里就随便买本什么书就OK了，上网搜FPGA系统设计与实例，大把的。

如果你想速成，那就上网看视频吧，这样主要是面对应用的，一个小时内让你的板子运行起来。早期起来的快，活学活用，就是后期没有系统理论支持，会有些吃力，特别是大项目那完全是个悲剧。国内做的可以的，我知道的就是周立功了，艾米电子也可以吧。这两家都有学习板，不过后者的教程抄袭的前者的。前者功底深厚些，资金不紧张就买前者吧。速成的话，数电书一定一定必备，边看边学比较好。其余的书可以适量买点。

这么多，其实只要有兴趣，慢慢学，入门也不难，板子就去网购吧，我去华强北逛了好多次了，都没什么好板子。网购大把的！

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