VHDL語言及其應(yīng)用介紹

　　利用MAX+PLUSⅡ?qū)τ?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/VHDL">VHDL編寫的主控制電路程序進(jìn)行編譯和仿真，由分析知，主干道和支干道的控制燈正常工作時(shí)只有4種狀態(tài)，而這4種狀態(tài)完全取決于按鍵SM(主干道來車信號(hào))和SB(支干道來車信號(hào))，故本設(shè)計(jì)主控制電路的仿真結(jié)果共有4個(gè)，由于當(dāng)SM和SB都是 低電平(為0)時(shí)，所有的指示燈都為低電平，即都不被點(diǎn)亮，故可分3種情況討論仿真結(jié)果，由于篇幅所限，本文只給出主干道有車、支干道有車時(shí)的仿真結(jié)果。

　　當(dāng)主、支干道都有車時(shí)，這種情況相對(duì)復(fù)雜，他體現(xiàn)了控制器的精華部分，為了把此時(shí)的仿真波形更加具體化，特分3張圖來詳細(xì)說明其工作過程，如圖3所示。

　　由圖3(a)知，控制器剛開始工作時(shí)，主干道綠燈、支干道紅燈被點(diǎn)亮，控制器處于狀態(tài)S1(本設(shè)計(jì)輸出延遲0.5 s，符合要求)。由圖3(b)分析知，當(dāng)主、支干道都有車時(shí)，狀態(tài)S1保持到第30 s后，開始轉(zhuǎn)向狀態(tài)S2，即主干道由黃燈轉(zhuǎn)為綠燈亮并保持4 s，支干道紅 燈持續(xù)亮并也保持4 s，4 s后，控制器開始向狀態(tài)S3轉(zhuǎn)變，主干道由黃燈亮轉(zhuǎn)為紅燈亮，支干道由 紅燈亮轉(zhuǎn)化為綠燈亮。由圖3(a)和(b)知當(dāng)主支干道都有車時(shí)前半階段支干道的紅燈被點(diǎn) 亮的時(shí)間等于主干道黃燈和綠燈的時(shí)間被點(diǎn)亮的時(shí)間(34 s)，符合前述的設(shè)計(jì)情況。

　　狀態(tài)S3一直保持了30 s，即在第64 s時(shí)發(fā)生了變化，開始向狀態(tài)S4轉(zhuǎn)變，支干道由綠燈亮轉(zhuǎn) 化為黃燈亮，主干道繼續(xù)保持紅燈亮4 s，4 s過后，也就是在第68 s時(shí)，控制器又由狀態(tài)S4 轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)S1，主干道由紅燈亮轉(zhuǎn)化為綠燈亮，支干道由黃燈亮轉(zhuǎn)變?yōu)榧t燈亮，完成了一個(gè) 周期的控制工作，由圖3(c)知在一個(gè)周期的下半段主干道紅燈亮的時(shí)間等于支干道黃燈和綠 燈被點(diǎn)亮的時(shí)間之和(34 s)，經(jīng)分析知此程序完全實(shí)現(xiàn)了前述的控制要求。

　　4 結(jié)語

　　EDA技術(shù)徹底改變了數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和實(shí)現(xiàn)手段，借助于硬件描述語言的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)VHDL 和強(qiáng)大的EDA工具，可減少設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)并縮短周期，隨著VHDL語言使用范圍的日益擴(kuò)大，必將 給硬件設(shè)計(jì)領(lǐng)域帶來巨大的改革。