VHDL语言及其应用介绍

　　利用MAX+PLUSⅡ对由VHDL编写的主控制电路程序进行编译和仿真，由分析知，主干道和支干道的控制灯正常工作时只有4种状态，而这4种状态完全取决于按键SM(主干道来车信号)和SB(支干道来车信号)，故本设计主控制电路的仿真结果共有4个，由于当SM和SB都是 低电平(为0)时，所有的指示灯都为低电平，即都不被点亮，故可分3种情况讨论仿真结果，由于篇幅所限，本文只给出主干道有车、支干道有车时的仿真结果。

　　当主、支干道都有车时，这种情况相对复杂，他体现了控制器的精华部分，为了把此时的仿真波形更加具体化，特分3张图来详细说明其工作过程，如图3所示。

　　由图3(a)知，控制器刚开始工作时，主干道绿灯、支干道红灯被点亮，控制器处于状态S1(本设计输出延迟0.5 s，符合要求)。由图3(b)分析知，当主、支干道都有车时，状态S1保持到第30 s后，开始转向状态S2，即主干道由黄灯转为绿灯亮并保持4 s，支干道红 灯持续亮并也保持4 s，4 s后，控制器开始向状态S3转变，主干道由黄灯亮转为红灯亮，支干道由 红灯亮转化为绿灯亮。由图3(a)和(b)知当主支干道都有车时前半阶段支干道的红灯被点 亮的时间等于主干道黄灯和绿灯的时间被点亮的时间(34 s)，符合前述的设计情况。

　　状态S3一直保持了30 s，即在第64 s时发生了变化，开始向状态S4转变，支干道由绿灯亮转 化为黄灯亮，主干道继续保持红灯亮4 s，4 s过后，也就是在第68 s时，控制器又由状态S4 转变为状态S1，主干道由红灯亮转化为绿灯亮，支干道由黄灯亮转变为红灯亮，完成了一个 周期的控制工作，由图3(c)知在一个周期的下半段主干道红灯亮的时间等于支干道黄灯和绿 灯被点亮的时间之和(34 s)，经分析知此程序完全实现了前述的控制要求。

　　4 结语

　　EDA技术彻底改变了数字系统的设计方法和实现手段，借助于硬件描述语言的国际标准VHDL 和强大的EDA工具，可减少设计风险并缩短周期，随着VHDL语言使用范围的日益扩大，必将 给硬件设计领域带来巨大的改革。