本项目采用VHDL语言,在FPGA平台上设计并实现了交通信号灯控制系统的硬件电路及逻辑功能,旨在优化城市道路交叉口的车辆与行人通行效率。
十字路口交通灯控制系统设计
任务要求:该数字系统用于控制十字路口的交通信号灯。此十字路口由东西方向的一条主干道(简称A道)与南北方向的一条支干道(简称B道)组成。
交叉口处安装了红、黄、绿三种颜色的LED发光二极管,作为交通信号指示器,并通过一个控制器来协调这些灯光的工作流程。具体控制规则如下:
1. 初始状态下所有四个方向均为红色灯亮起,持续时间为1秒。
2. 接下来是东西向道路绿色灯亮起而南北向为红灯的状态,允许东西向车辆通行30秒钟。
3. 然后切换到东西方向黄灯闪烁状态(即即将转为禁止通行),时间维持5秒。
4. 随后转换成所有东西方向的信号变为红色灯,同时开启南北方向绿灯以供该方向上的交通流通过20秒的时间段内行驶。
5. 接下来是南北两个方向黄灯亮起(表示即将结束当前阶段进入下一个周期),时长为5秒钟。
6. 之后系统返回到步骤(2),开始新一轮的循环操作。
此外,在紧急情况下,例如救护车或警车需要通过该交叉口时,可以通过按下按钮产生一个单脉冲信号来迫使所有方向上的交通灯瞬间切换至红色状态(禁止通行)。一旦紧急情况解除并且释放了这个按钮后,系统将自动恢复到被中断前的状态继续执行后续的控制流程。