网站建设的可研设计报告,企业管理软件,通讯设备东莞网站建设,做网站优化有前景吗一、实验目的
掌握有限状态机的编程和使用方法。
二、实验内容
设计一个十字路口交通灯控制器#xff0c;东西(b)、南北(a)方向有红灯、黄灯、绿灯#xff0c;持续时间分别为45、5、40秒#xff0c;仿真验证其功能。
三、实验设计与结果
1.整体设计思路#xff1a;根…一、实验目的
掌握有限状态机的编程和使用方法。
二、实验内容
设计一个十字路口交通灯控制器东西(b)、南北(a)方向有红灯、黄灯、绿灯持续时间分别为45、5、40秒仿真验证其功能。
三、实验设计与结果
1.整体设计思路根据题目要求可知需要用VHDL描述设计不同的进程分别进行“复位清零”、“状态定义及转化”、“时间定义及控制”、“计时”的功能。而又因为红绿灯需要持续40秒而黄灯只需要持续5秒因此需要将“时间的定义及控制”、“计时”的功能各自都分开成两个部分。细节需要注意复位清零的异步性、双向红绿灯存在的4种不同状态、计时功能与状态选择的衔接等。VHDL描述代码如下。 ①引入与定义
LIBRARY ieee;
USE ieee.std_logic_1164.ALL;
USE ieee.std_logic_unsigned.ALL;ENTITY rgy3 isport( clk,rst: in std_logic;Ra,Rb,Ga,Gb,Ya,Yb: out std_logic);
END rgy3;Architecture bhv of rgy3 istype state is (S0,S1,S2,S3);signal presentstate,nextstate : state;signal time40,time5 : std_logic;signal rst40,rst5 : std_logic ;signal en40,en5 : std_logic ; signal tmp40 : std_logic_vector(5 downto 0);signal tmp5 : std_logic_vector(2 downto 0);begin②异步复位清零 process(clk,rst)beginif rst 1 then presentstate S0;elsif clkevent and clk1 thenpresentstatenextstate;end if;end process;③40秒计时
process(clk,rst40,en40) begin if rst 1 then tmp40000000;elsif rst401 then tmp40000000;elsif clkevent and clk1 then if en401 thenif tmp40100111 then tmp40000000;else tmp40tmp401;end if;end if;end if;if tmp40100111 then time401;else time400;end if;end process;④5秒计时 process(clk,rst5,en5) begin if rst 1 then tmp5000;elsif rst51 then tmp5000;elsif clk event and clk1 then if en51 thenif tmp5100 then tmp5000;else tmp5tmp51;end if;end if;end if;if tmp5100 then time51;else time50;end if;end process;⑤时间与状态衔接
process(presentstate,time40,time5)begincase presentstate iswhen S0 rst40 0;en401;rst51;en50;if time40 1 then nextstate S1;else nextstate S0; end if;when S1 rst5 0;en5 1;rst401;en400;if time5 1 then nextstate S2;else nextstate S1; end if; when S2 rst40 0;en401;rst51;en50;if time40 1 then nextstate S3;else nextstate S2; end if; when S3 rst5 0;en51;rst401;en400;if time5 1 then nextstate S0;else nextstate S3; end if; end case;end process;⑥状态对应转化
process(presentstate)begincase presentstate is when S0 Ra0; Ya 0; Ga1; Rb1; Yb 0; Gb0; when S1 Ra0; Ya 1; Ga0; Rb1; Yb 0; Gb0; when S2 Ra1; Ya 0; Ga0; Rb0; Yb 0; Gb1; when S3 Ra1; Ya 0; Ga0; Rb0; Yb 1; Gb0;end case;end process;2.仿真实验输入clk、rst输出Ra、Rb、Ga、Gb、Ya、Yb以及状态中间输出presentstate、tmp40、tmp5。
3.状态机转换图。
4.根据引脚配置完成接线下载至FPGA芯片中在实验箱上完成验证。如下图为相关的实验验证。
前些天发现了一个巨牛的人工智能学习电子书通俗易懂风趣幽默无广告忍不住分享一下给大家。点击跳转人工智能学习资料 四、实验思考与小结
1.VHDL描述的模块化将实现不同功能的VHDL描述分开在不同的进程里面实现VHDL的“高内聚低耦合”。 2. 需要明确不同的状态机它们之间的转换条件。 3. 状态机由状态寄存器和组合逻辑电路构成能够根据控制信号按照预先设定的状态进行状态转移是协调相关信号动作、完成特定操作的控制中心。交通信号灯可以用状态机的原理来实现因为信号灯的变化状态是有限的各个状态可以列举出来状态间切换由计数器决定。
以下请忽略
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib
list[[1,2,3,4,5,6],[2,4,6,8,10,12],[1,3,5,7,9,11],[1.1,2.2,3.3,4.4,5.5,6.6],[3,6,9,12,15,18],[4,8,12,16,20,24
],[5,10,15,20,25,30],[1.5,2.5,3.5,4.5,5.5,6.5],[1,4,7,10,13,16],[2,5,8,11,14,17]]
anp.array(list)
std[]
avg[]
x[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
for i in range(0,len(list)):std.append(np.std(a[i]))avg.append(np.mean(a[i]))
figplt.figure()
plt.xticks(x,x)
plt.plot(x,avg,markero,color#858687,markeredgecolorblack,linewidth3,labelMean Value)
for i in range(len(avg)):plt.text(x[i],avg[i],avg[i],fontsize10)
y1[]
y2[]
for i in range(len(x)):y1.append(avg[i]std[i]/2)y2.append(avg[i] - std[i] / 2)
plt.fill_between(x,y1,y2,color#d2e3f0,labelStandard deviation)
plt.grid()
plt.legend(loc2)
plt.show()
