张敬帮(车尾灯设计).doc

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