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EDA技術(shù)中汽車尾燈控制電路設(shè)計(jì)范文

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EDA技術(shù)中汽車尾燈控制電路設(shè)計(jì)

摘要:本文基于eda技術(shù),利用QuartusII軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái),結(jié)合VHDL語(yǔ)言,在FPGA芯片上實(shí)現(xiàn)的汽車尾燈控制電路。經(jīng)過(guò)在QuartusII軟件中的仿真及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上的驗(yàn)證,該控制電路符合設(shè)計(jì)要求,為相關(guān)研究提供了必要的參考和借鑒意義。

關(guān)鍵詞:EDA技術(shù);VHDL語(yǔ)言;QuartusII軟件;汽車尾燈控制電路

EDA技術(shù)的發(fā)展打破了軟硬件之間的設(shè)計(jì)界限,這已成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)。VHDL語(yǔ)言可用簡(jiǎn)潔明了的代碼實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯電路設(shè)計(jì),在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域已被廣泛使用。本文將VHDL文本輸入和圖形輸入2種方式混合使用,實(shí)現(xiàn)汽車尾燈控制電路的設(shè)計(jì)。

1汽車尾燈控制電路的設(shè)計(jì)要求用

6個(gè)發(fā)光二極管模擬6個(gè)汽車尾燈(左、右各3個(gè)),用2個(gè)開(kāi)關(guān)模擬轉(zhuǎn)彎控制信號(hào)(1個(gè)開(kāi)關(guān)控制右轉(zhuǎn)彎,另1個(gè)開(kāi)關(guān)控制左轉(zhuǎn)彎)。當(dāng)汽車往前行駛時(shí),6個(gè)燈全滅。當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí),若右轉(zhuǎn)彎,右邊3個(gè)尾燈從左到右循環(huán)點(diǎn)亮,左邊3個(gè)燈全滅;若左轉(zhuǎn)彎,左邊3個(gè)尾燈從左到右循環(huán)點(diǎn)亮,右邊3個(gè)燈全滅;當(dāng)汽車需要停車或剎車時(shí),6個(gè)尾燈同時(shí)點(diǎn)亮。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,把整個(gè)汽車尾燈電路分成3個(gè)模塊來(lái)設(shè)計(jì),分別是運(yùn)行狀態(tài)控制模塊、左尾燈控制模塊以及右尾燈控制模塊。

2汽車尾燈控制電路各功能模塊和頂層設(shè)計(jì)

2.1運(yùn)行狀態(tài)控制模塊運(yùn)行狀態(tài)控制模塊:該模塊通過(guò)對(duì)左、右轉(zhuǎn)輸入信號(hào)的判斷來(lái)確認(rèn)汽車的工作狀態(tài)(如:左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、剎車和正常行駛),然后輸出相應(yīng)的控制信號(hào)給左尾燈控制模塊和右尾燈控制模塊。如圖1中KONG模塊所示,LEFT、RIGHT分別表示左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)輸入,LEFT、RIGHT都有效時(shí)則表示剎車,對(duì)應(yīng)的輸出引腳LFT、RIT、LR分別表示左轉(zhuǎn)有效、右轉(zhuǎn)有效和剎車有效。

2.2左尾燈控制模塊該模塊通過(guò)對(duì)運(yùn)行狀態(tài)控制模塊的輸出信號(hào)進(jìn)行判斷,從而控制3個(gè)左尾燈的工作狀態(tài)。如圖1中LFTA模塊所示,CLK:時(shí)鐘信號(hào),EN:左轉(zhuǎn)使能信號(hào),LR:剎車使能信號(hào),L2、L1、L0:汽車左邊的3個(gè)尾燈控制信號(hào)。

2.3右尾燈控制模塊該模塊通過(guò)對(duì)運(yùn)行狀態(tài)控制模塊的輸出信號(hào)進(jìn)行判斷,從而控制3個(gè)右尾燈的工作狀態(tài)。如圖1中RITA模塊所示,CLK:時(shí)鐘信號(hào),EN:右轉(zhuǎn)使能信號(hào),LR:剎車使能信號(hào),R2、R1、R0:汽車右邊的3個(gè)尾燈控制信號(hào)。

2.4頂層電路設(shè)計(jì)如圖1所示:把狀態(tài)運(yùn)行控制模塊,左尾燈控制模塊,右尾燈控制模塊和部分門(mén)電路連在一起構(gòu)成頂層設(shè)計(jì)。圖1頂層設(shè)計(jì)原理圖仿真結(jié)果如圖2,當(dāng)LEFT為高電平時(shí),表示汽車左轉(zhuǎn),則L0、L1和L2循環(huán)變?yōu)楦唠娖健IGHT為高電平時(shí),表示汽車右轉(zhuǎn),則R0、R1和R2循環(huán)變?yōu)楦唠娖健EFT和RIGHT同為高電平時(shí),表示汽車剎車,左轉(zhuǎn)燈L0、L1、L2和右轉(zhuǎn)燈R0、R1、R2同時(shí)點(diǎn)亮。圖2頂層仿真圖3結(jié)束語(yǔ)本文基于EDA技術(shù),結(jié)合VHDL硬件描述語(yǔ)言,在QuartusII9.0軟件平臺(tái)上,通過(guò)層次化的設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)了汽車尾燈控制電路。經(jīng)在QuartusII9.0軟件上仿真驗(yàn)證和杭州康芯電子有限公司生產(chǎn)的GW48EDA/SOPC實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)下載驗(yàn)證,該設(shè)計(jì)符合汽車尾燈控制電路的功能要求。

參考文獻(xiàn):

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[2]張慶玲,楊勇.FPGA原理與實(shí)踐[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2006.

[3]王彩鳳.VHDL語(yǔ)言在電子設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2014(4).

作者:涂文元 單位:閩江學(xué)院物理與電子信息工程學(xué)院

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