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张敬帮(车尾灯设计).doc

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电子设计自动化大作业



题目汽车尾灯控制电路


班级电升11Q3
学号20113024085
姓名张敬帮




2011年11月03日
目录

1设计要求。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1
2总体设计
1)端口定义.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1
2)总体结构。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1
3)各部分功能.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3
3单元电路设计.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6
3.1汽车尾灯控制电路的设计
1)端口定义.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。7
2)VHDL源程序。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。8
3)仿真波形。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。8
4整体组装
1)总体设计电路图。。。。。。。。。。。。10
2)整个系统仿真及分析。。。。。。。。。。。。。。。。。10
5设计体会。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。11

1.设计要求:
假设汽车尾部左右两侧各有3个指示灯(用发光二极管模拟
1)汽车正常运行时指示灯全灭。
2)右转弯时,右侧3个指示灯按右循印顺序点亮。
3)左转弯时,左侧3个指示灯按左循别顺序点亮。
4)临时刹车时,所有指示灯随着cP时钟脉冲同步闪烁。
2.总体设计
2.1端口定义
汽车右侧的指示灯RD1,RD2,RD3,汽车左侧的指示灯LD1,LD2,LD3,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,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。











2.2总体结构
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,RD2,RD3顺次点亮;当汽车向左侧转弯时,汽车左侧的指示灯LD1,LD2,LD3顺次点亮;当汽车刹车时,汽车右侧的指示灯和汽车左侧的指示灯同时亮;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,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所示。




整体组装设计原理汽车运行状态表和总体框图
汽车尾灯和汽车运行状态表如表1所示。
汽车尾灯和汽车运行状态表1-1
开关控制汽车运行状态右转尾灯左转尾灯S0S1S2R1R2R3L1L2L3000正常运行灯灭灯灭001左转弯灯灭按L1L2L3顺序循环点亮010右转弯按R1R2R3顺序循环点亮灯灭011临时刹车/检测随着cP时钟脉冲同步闪烁。汽车尾灯控制电路设计总体框图如图1所示:



开关控制电路
译码电路74138
显示驱动电路
记数电路74161
R1R2R3L1L2L3
脉冲产生电路555

图1汽车尾灯控制电路设计总体框图

2.3各部分功能
实现的主要功能是通过开关控制从而实现汽车尾灯的点亮方式。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。
2.31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。
CLKCP
SZ


图2.31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:
ARCHITECTUREARTOFSZIS
SIGNALCOUNT:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);
BEGIN
PROCESS(CLK)
BEGIN
IFCLK'EVENTANDCLK='1'THEN
COUNT<=COUNT+1;
ENDIF;
ENDPROCESS;
CP<=COUNT(3);
ENDART;
2.32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
LEFTLP
RIGHTRP
BRAKELR
NIGHTBRAKE_LED
NIGHT_LED
CTRL




图2.32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:
ARCHITECTUREARTOFCTRLIS
BEGIN
NIGHT_LED<=NIGHT;
BRAKE_LED<=BAKE;
PROCESS(LEFT,RIGHT)
VARIABLETEMP:STD_LOGIC_VECTOR(1DOWNTO0);
BEGIN
TEMP:=LEFT&RIGHT;
CASETEMPIS
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