本课题研究的问题

本课题用FPGA作控制来设计智能交通灯，实现一种能够根据交通路口通行车流量的多少自动配时的智能交通控制系统。本设计要研究的问题主要有：智能交通灯的设计方案；各功能模块的设计与实现；如何用VHDL编写源程序以及进行系统仿真。

基本要求

① 主干道绿灯至少亮2分钟（其中不包括绿灯闪的时间）；

②当支路检测到有车时，主干道绿灯闪2.5秒，然后黄灯亮2.5秒，红灯亮，同时支路绿灯亮，红灯灭；

③ 当支路检测连续5秒无车，绿灯闪2.5秒，黄灯亮2.5秒，红灯亮，同时主干道绿灯亮，红灯灭；

④ 支路绿灯最长亮30秒（其中不包括绿灯闪烁时间）；

⑤ 支路通过仪器检测有无车辆通过，当仪器检测到有车要通过，主干道才会禁止通行，主干道无须检测，因为主干道禁止通行的时间最多为40秒。

任务：设计一个能对交通信号灯实时配置的控制系统，缓解拥堵，提高效率。

要求：1.学习车流量检测方法；2.确定交通信号灯控制系统的功能需求；采用FPGA作为主控芯片，实现智能控制

本文完成了一个基于FPGA的交通信号灯控制系统的设计方案，经过参考并研究十字路口的交通灯控制，根据设计任务的要求，使其实现相应功能，并最终让交通灯完成对路口的智能管控。控制程序由VHDL语言编程实现，程序在Quartus环境编译执行，并进行仿真模拟，用于验证控制程序的可行性。根据车辆流量和交通信号灯状态，总结逻辑时序控制，编制状态转换表，控制每个信号灯的时间。控制器可分为主控电路、定时电路、解码、驱动电路等各模块。

关于智能交通信号灯的设计是数字系统设计中的典型例子，由于目前技术大规模可编程器件（FPGA/CPLD）的EDA技术的成熟，应用FPGA器件进行设计，通过应用EDA技术较简易的实现软硬件的设计，会比其他集成电路更具有简便性，而且具有集成度和性能稳定性更高的优势。由此，本设计是通过采用FPGA的交通信号灯进行的设计。