| 标题 | 基于FPGA的汽车尾灯控制电路 |
| 范文 | 王彦博 曾健 张哲 段品凡 郭昭利 刘丽娟 摘要：汽车尾灯控制电路为了实现左转弯、右转弯、汽车倒车或刹车时指示灯的点亮功能，以FPGA为基础，利用Verilog语言编程。包含了分频模块、按键模块，通过指示灯的变化来实现汽车在上述四种情况的车灯闪烁。 关键詞：FPGA；Verilog 中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2019）07-0246-02 在当今21世纪，交通变得越来越发达，汽车行业也蒸蒸日上，许多人都拥有了自己的私人轿车，在如此发达的基础上，随之而来的就是大量的交通事故的发生为了避免，指示灯变得尤为重要，而尾灯更是重中之重。 1 原理 FPGA（Field-Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，它是在PLA、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。 分频，受外部周期信号激励的震荡，其频率恰为激励信号频率的纯分数。实现分频的电路或装置称为“分频器。” 按键模块，把按键的电路整合起来，只需要连接对应的功能口并且通过软件进行处理。 2 整体设计 如图1所示。 3 详细设计 3.1 设计内容 假设汽车尾部左、右两侧各有三个指示灯（用发光二极管模拟），实现以下控制功能： ①正常行驶时指示灯全灭； ②右转弯时，右侧三个指示灯循环点亮； ③左转弯时，左侧三个指示灯循环点亮； ④汽车倒车或临时刹车时，所有指示灯按CP信号同步闪烁。 3.2 设计原理 汽车尾灯控制电路框由三部分组成，即4/2线优先编码器、环形计数器和组合逻辑电路。环形计数器的状态图如图1所示。组合逻辑电路根据控制模式A1、A0，并结合功能真值表完成输出逻辑函数的组合。 3.3 流程图 3.4 框图顶层文件 如图3所示。 3.5.仿真 如图4所示。 当输入信号I3、I2、I1中只要有一个高电平（I3优先级别最高），即可实现相应的逻辑功能；如果输入信号I3、I2、I1都为低电平时，输出变量全为0，即尾灯灭。 4 验证 如图5—图7，和表1所示。 5 总结 本次设计中用到了FPGA与Verilog的知识，在不断地发现错误与改正错误中对其功能有了更深的理解。电路主要是由按键模块、分频模块、主控电路来完成，并通过开发板的指示灯亮灭来观察实验结果，发现并无错误，完美地实现了基于FPGA的汽车尾灯控制电路的功能。 参考文献： [1] 陈赜，邹道胜，朱如琪.CPLD/FPGA与ASIC设计实践教程[M].2版.北京：科学出版社，2010. 【通联编辑：唐一东】 |
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