VerilogHDL汽车尾灯控制器的设计

熊雄 汽车尾灯控制器的设计 第3页 共16页 统）分成外部（或称可是部分,及端口)和内部（或称不可视部分），既涉及实体的内部功能和算法完成部分。在对一个设计实体定义了外部界面后，一旦其内部开发完成后，其他的设计就可以直接调用这个实体。这种将设计实体分成内外部分的概念是VHDL系统设计的基本点。 2.2.2 VHDL语言的特点

1.用VHDL代码而不是用原理图进行设计，意味着整个电路板的模型及性能可用计算机模拟进行验证。

2.VHDL元件的设计与工艺无关，与工艺独立，方便工艺转换。 3.VHDL支持各种设计方法，自顶向下、自底向上或者混合的都可以。 4.可以进行从系统级到逻辑级的描述，即混合描述。

5.VHDL区别于其他的HDL，已形成标准，其代码在不同的系统中可交换建模。

3汽车尾灯控制器的设计过程

3.1系统需求分析

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

3.2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图3.1所示。

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熊雄 汽车尾灯控制器的设计 第4页 共16页

图3.1 系统的整体组装设计原理

3.3各组成模块原理及程序

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。

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熊雄 汽车尾灯控制器的设计 第5页 共16页 3.3.1时钟分频模块

整个时钟分频模块的工作框图如图3.2所示。

CLK CP

图3.2时钟分频模块工作框图

时钟分频模块由VHDL程序来实现，下面是其中的一段VHDL代码： ARCHITECTURE ART OF SZ IS

SIGNAL COUNT:STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); BEGIN

PROCESS(CLK) BEGIN

IF CLK'EVENT AND CLK = '1'THEN COUNT <= COUNT + 1; END IF; END PROCESS; CP<= COUNT(3); END ART;

3.3.2 汽车尾灯主控模块

汽车尾灯主控模块工作框图如图3.3所示。

CTRL LEFT LP RIGHT RP BRAKE LR NIGHT BRAKE_LED NIGHT_LED 图3.3 主控模块工作框图

汽车尾灯主控模块由VHDL程序来实现，下面是其中的一段VHDL代码： ARCHITECTURE ART OF CTRL IS BEGIN

NIGHT_LED<=NIGHT; BRAKE_LED<=BAKE; PROCESS(LEFT,RIGHT)

VARIABLE TEMP:STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0); BEGIN

TEMP:=LEFT & RIGHT;

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熊雄 汽车尾灯控制器的设计 第6页 共16页 CASE TEMP IS

WHEN \ WHEN \ WHEN \ WHEN OTHERS=>LP<='0';RP<='0';LR<='1'; END CASE; END PROCESS; END ART;

3.3.3左边灯控制模块

左边灯控制模块的工作框图如图3.4所示。

LC CLK LP LEDL LR LEDB BRRAKE LEDN NIGHT

图3.4左边灯控制模块的工作框图

左边灯控制模块由VHDL程序来实现，下面是其中的一段VHDL代码： ARCHITECTURE ART OF LC IS BEGIN

LEDB<=BRAKE; LEDN<=NIGHT; PROCESS(CLK,LP,LR) BEGIN

IF CLK'EVENT AND CLK = '1' THEN IF(LR ='0')THEN IF(LP = '0')THEN LEDL<='0'; ELSE

LEDL<='1'; END IF; ELSE

LEDL <='0'; END IF; END IF; END PROCESS; END ART;

3.3.4右边灯控制模块

右边灯控制模块的工作框图如图3.5所示。

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