【摘要】：设计一个监测信号灯工作状态的逻辑电路。如图7.13所示，正常情况下，任何时刻点亮的状态只能是红、黄、绿当中的一种，而当出现其他状态时，表明电路发生故障，要求逻辑电路发出故障信号，以提醒维护人员前去修理。而从10 ns到40 ns三个输入信号仅有一个处在高电平，所以输出信号error变为低电平。由此，可体会出电子设计自动化EDA的含义。从而用VHDL程序EDA方法大大加快了电路设计的速度。
7.8 交通信号灯监测电路
设计一个监测信号灯工作状态的逻辑电路。每组信号灯由红、黄、绿三盏灯组成。如图7.13所示，正常情况下，任何时刻点亮的状态只能是红、黄、绿当中的一种，而当出现其他状态时，表明电路发生故障，要求逻辑电路发出故障信号，以提醒维护人员前去修理。
图7.13 交通信号灯正常工作状态
通过对设计要求的分析，可以看出只有红、黄、绿三种颜色的灯中的一种亮时，为交通灯正常，一共有三种情况，除此之外均应发出故障信号。据此，可编写RTL描述程序，例7-22所示。
【例7-22】交通信号灯监测电路的VHDL程序
用上述RTL级描述进行仿真，其波形如图7.14所示。
图7.14 交通信号灯问题电路仿真波形图
图7.14右侧的顶端显示的是时间轴，我们可以看到从0 ns到10 ns由于red、green和yellow信号都为“0”，所以此时输出信号error为高电平“1”。而从10 ns到40 ns三个输入信号仅有一个处在高电平，所以输出信号error变为低电平。
本例典型地说明了采用VHDL进行TOP-DOWN电路设计方法的优越性。
首先，有时（如此例）我们甚至不需要写出电路的完全的真值表即可写出描述该电路的VHDL程序。
其次，我们所编写的RTL级描述是可综合的，通过综合可以得到可实现的电路图，接下去我们可以通过物理实现，最终将设计下载到FPGA进行实物验证。由此，可体会出电子设计自动化EDA的含义。
最后，从本例可以看出VHDL程序的EDA设计方法，省去了写出逻辑函数和逻辑函数化简这两个通常十分繁杂的步骤。从而用VHDL程序EDA方法大大加快了电路设计的速度。
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