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基于VHDL语言的汽车尾灯控制器设计.pdf

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科技信息 计 算机 与 网络 基 孑 VHDL语言硇汔 车尾 灯控 制器设i十 景德 镇 陶瓷 学 院机 电 学院 王 冬 [摘 要]本文介绍 了一种运 用 VHDL语 言,基 于 MAXPLUSII设计 的新 型的汽 车尾灯控制 器。并对控 制器进行 了编程 下载,仿 真验 证正确 。它的体积 小、功耗低 、低成本 、安全 可靠,能实现控制 器的在 系统编程 ,其升级与改进 极为方便 。 [关键词 ]EDA VHDL 汽车尾 灯控制器 1、引 言 随着 (EDA)仿真技 术的发展 ,数字 系统 的设计 技术 和设计 工具发 生 了深刻 的变化 。利用硬件描述语 言(VHDL)对数字系统 的硬件 电路进 行描述是 EDA的关键技术之 ~。VHDL语言是 目前 主流 的硬件描述语 言 ,它具有很强 的电路描述和建模 能力 ,且有与具体硬件 电路无关和与 设计平 台无关 的特性,在语言易读性和层次化结构设计方面表现 出强大 的生命力和应用潜力。 在夜晚或因天气原 因能见度 不高的时候 ,人们对 汽车安全行驶要 求很高 ,汽车尾灯控制系统给大家带来 了方便 。汽车尾灯控制器是 随汽 车智能化技术的发展而迅速发展起来 的 ,汽车尾灯一般是 用基于微处 器 的硬件电路结构构成 ,正 因为硬件 电路 的局限性 ,不能 随意的更改 电 路的功能和性能 ,且可靠性得不到保证 ,因此对汽车尾灯 控制系统 的发 展带来一定的局限性 ,难以满足现代汽车的智能化发展 。本文采用先进 的 EDA技术 ,利用 MAX+PLUSⅡ工作平 台和 VHDL语言 ,设计 了一种 基于 FPGA的汽车尾灯控制系统 ,并对系统进行 了仿真及验证 。用一片 FPGA芯片实 现从 而大大简化 了系统结构 ,降低 了成本 ,提高 了系统 的 先进性和可靠性 ,能实现控制器的在系统编程 。采用这种器件开发 的数 字系统其升级与改进极为方便 。 2、系统 设 计 功 能 及 分 析 该汽车尾灯控制器的具体要求 如下 :(1)左右两侧各有 3只尾灯 ,用 作汽车行驶 状态的方向指示标 志 ;(2)当汽车正常向前行驶时 ,6只尾灯 为全部熄 灭 ;(3)当汽 车要向左或 向右转弯 时 ,相应 的 3只尾灯依 次 由 左至右闪亮 ,另一侧 的 3只灯不亮 。(4)紧急刹车时 ,6只尾灯 全部亮 ,闪 动频率为 1HZ。由系统功 能分析 可以看 出 ,控 制器 的设计 重点在于左转 lfen、右转 rten和紧急刹 车 lr等控制信号 的产生 。 3、汽 车 尾 灯 控 制 器 的 总 体 结 构 3.1原 理 结 构 设 计 汽车尾灯控 制器 的结构框架 主要包含控制器模 块 、左转模块 、右转 模块 和时钟模块 四部分 。控制 器模块主要产生左转 、右转 、紧急刹 车控 制 信号 的。时钟模块 (CK)主要提供尾 灯控制 器 的灯 闪动 的时钟频 率 CP,频率 为 1HZ。左转 和右转模块 主要是 控制尾灯的闪亮或熄灭。 图 1是采用层次化设计 的顶层文件原理 图。 图 1 汽 车 尾灯 控 制 器 顶 层 原 理 图 图 中 clk是时钟频 率 ,将其 接入 CK分频 器模块 ,用 以产生左 右灯 显示的基准周期信号 ,信号的频为 1HZ;left、fight和 brake分别 为左转 、 右转和急停控制信 号 ,当左转或右转有信 号即为 1时 ,经过 CTRL控制 模块 产生 lfen左转或 rten右转使 能信号 ,此时 lr信号为 0,只要 brake 急停信号为 1时 ,将经过 CTRL模块 产生 lr急停 使能信号 1;当 lfen为 是 1时 ,将经过 LENTP左转模 块产生从 ledO、led1和 led2从左至 右循 环显示的左灯信 号 ,当 lr为 时 ,ledO、led1和 led2输 出均 为 1,三路左 灯 均闪动;依此类推 ,可 以得 出右灯控制模块 的信 号输 出。 3.2尾灯控制器 的 VHDL语言设计 控制器模 块(实体名为 ctr1)和左转模块 的(实体名为 leflp)的 VHDL 语言程序代码 如下所示 : LIBRARY ieee; USE ieee.std _ logiej 164.all; ENTITY crtl IS PORT (1eft,right,brake:in std_logie; lfen,rten,lr:out std— logic); END crtl; ARCHITECTURE a 0F crtl IS BEGIN PROCESS(1eft,fight) VARIABI trap:std logic_ vector(2 downto 01: BEGIN tmp:=brak e& left& right: CASEtmpIS W HEN ”000”=>lfen<=’0’: rten<= 0 : lr<=’0’: W HEN”0ol”=>lfen<=’0’: rten<=’1’: lr<=’0’: W HEN ”O10”=> n<=’l’: rten<=’0’: lr<=一0: W HEN others=>lfen<=’l : rten<=’1’: lr<= 1’: END CASE; END a: LIBRARY ieee; USE IEEE STD— LOGIC一 1 164.ALLI= ENTITY leflpIS P0RT (1eflen,clk,lr:in std_logie; led2,led1,led0:out std_ logle ); END leftp ; ARCHITECTURE a of leftp is SIGNAL tmp:stdJogic_vector(2 downto o); BEGIN PROCESS(clk,leflen,lr) BEGIN IF relk’event and clk=’1’)then IF lr= 0’THEN IF leften=’0’THEN tmp<=”000”: EI5E IF(trap=”000”)THEN ELSE tmp<=tmp(1 downto o1& 0: END IF : END IF : ELSE tm p<=”1l1”: END IF : END IF : END PROCESS; led2<=tmp(2); (下 转 第 196页 ) 一 195~
科技信息 计 算机 与 网络 网络环境下国鹌馆采编工作的思 考 山西 师范大 学 图书馆 张丹文 [摘 要 ]随着网络技 术的发展和业务外 包5-作的 开展 ,图书馆的工作重心有 了转 移,本文分析 了网络环境 下的图书馆 采访与分编 工作 的新 变化 ,提 出了采 编 工作 的 新 思路 。 [关 键 词 ]网络 环境 图书 馆 采访 编 目 高校 图一 馆采编部是 书 ru信息集 中之地 ,它肩负着优化图 l{5馆的 馆藏结构和提高馆藏质量的重任 ,它是图 书信息资源存储 、加 T 、组织 、 交流的主要承担 者。随着信息化和网络化的发展 ,图书馆 的馆减文献从 传 统的纸质文献 ,扩展为 电子资源 、多媒体 等 ,这就使得采编部 的采 购 分编工作由对馆藏文献的单一加T ,发展到对电子资源乃 至网 卜信 息 资源进,彳加T 与编 目,信息化时代的发展埘图书馆 的采编工作提 出 了更高的要求 。 这种形势 F,更新 采编部 工作人 员的观念 ,优化采编 部的 丁作流程 ,提岛采编部的_I:作效率 ,;l_Jc 得尤为重要。 为提 高 ,再 加 上图 书馆 采 编 业 务 的外 包 ,采 编 传 统 的 编 曰 丁作 逐 步 弱化 是 一 种 必 然 趋 势 。在 这 种 形 势 下 ,采 编人 员 的主 要 1:作 内容 也随 之 发生 了显著变化。书商提供的书 目数据 ,有著录字段不完善 、不规范和分类 不正确等问题 ,这就需要编 目人员查看数据的著录内容是否与所 编文 献相符 ,是否符合 MARK格 式 ,是否符 合若录规则的要求 ,然后对这些 信息进行修 改 、加工 ,确保馆藏编 日数据的觇范和杯准。编 日数据 的审 校工作 ,仍 然属 于编 目 r‘作人 员的 T:作范畴 ,它直接炎系到图书馆 的馆 藏 质 量 。 一 、 采访 工 作 网络化和信息化的发展,要求对 图书馆采编部的管理观念和管 模式进行根本性的转变 同时 ,加T业务外包使得采编T作 的重心 向采 访转移。采访人员不仅仪是传统意 义上的网 书采购员 ,更人程度 I ,}日 、 起 了“信息挖拙者”和“信息导航员”的角色 ..采 访人员的角色发生了 变 化 ,采 访 模 』℃也 随之 变 ,导愈 米 愈 多样 化 。除 传 统 的 采 访模 式 外 ,目前 , 许多高校文行“学科馆员制”,它是指按学科 门类进行 专业 化分]_,针 对 学科 业进行采访 采访人员钊对某 学科范嗣或某几个特 定的学科 范 『=f;I,有组织 地搜集 、整理F¨刷 文献 和数字化文献的信息 ,购买史献 资源 的所有权 和使川权。学科馆 员制的设 和管珲 , 目的是建立起一 个 馆 藏 发 展 与学 科 发展 相 辅 相 承 、相 互 促 进 的桥 梁 ,通 过 学 科 馆 员 ,图 lS馆 町以 多渠 道 、高 效 率地 r 学 校 的教 学 科 研 活 动 状 况 ,为 图 f5馆 的 史献资源建设提供最 逝接 的 参号意见;另外 ,“专家选书制”也 切实 可 行 ,各学 科 的 々家 对 rl L 本 学 科 的学 术 动 态 跟 踪 及 时 ,对 相 父 的 出版 物 有 一定 的 r解 ,通 过 々家选 推 荐 的 々业 』t.I 有 较 高 的 专 、J 件 和 针 对 性 ,这 样 既 ¨ 助 采 访 人 员确 定 采访 重 点 +确 好 钢 用 在 J刃 }:,又 町 增 强 和密 切采 访人 员 j教 职 r:的 交流 和 助 ,使 更 多 的 々家 和 教 丁: 极 参 与剑 罔 ¨馆 的 资源 建 设中 术 采 f=J=『人 员 主 动 深 入剑 各 学 院 、各 研 究所 ,J 解 教 耳j』1一和科 研 人 员的 当fm需 求 和 潜 需求 ,适 当凋 整 采 访 计 划 .力 争 做 到 资 源 到 院 ,服 务剑 人 ,实 现 采 访人 员 教 职 I‘最 大 ⅡJ‘能 的 零 离 时,校 网的建 ‘,为 打访 E作提供 r物质基础 。我馆利片J MEl INE ITS现 代 电 子化 图 书 馆 剐络 系 统 和校 圃删 建 立 书 馆 采 访征 i_fiJ 系统 ,将 最新书 }j数据发布剑 馆 网站 I,任何 一个 陵者都可 以随¨寸 随 地 利 川这 个 系统 提 供 的 『1选 择 自 昕 需 要 的 图 I5_汝旨 也 呵 以将 系统 术 提供 I按 要求 填 人 系统 。这 佯 ,渎 意 的 反 馈 更加 及 时 、准 确、伞 采访 i 作人员通过 校园网这 个平俞, 读 谴丘起 r科学的 反馈渠道 ,旧时 ,对渎者的 卅 半, 书的流通牢 ,预约借 等情况进行 统 计 分析 ,及 时 J 解 馆 减#II~H情 况 ,渎者 读倾 I ,滇者 需 求 类 型 等 ,从 ini他采访 r:佧 更具 日的性 、方 向忡 通过倾听读 者的意 见干n建 议,采访 人 员 能 够 更 深 入 、更 仃针 对 地 为教 学 和科 研 提 供 选 题 ,收 集 信 息 ,定 题 服 务等 ,为学 科 建 设 提 供 史献 保 障 ,使 读 者 T:作 变 被 动 为 t动 ,变辅 助性 服 务 为综 合 Ifl~flR纾 ,从 『nf也 实 现 r馆 喊 义献 资源 的有 效 配 置 ,对 钎『 藏 结 构 电可 做 出卡H应 的 浏整 。 二 、分 编 工作 分 编 T 作 足 罔 l5馆 基础 的 、』 务 _广作 。近 午 来 ,随 着 计 算机 网络 技 术的 发 展 和联 机 联 网 的 ,采 编 部 的 传 统 ]_作 量 大大 减 少 。由 于人 量 求数抛 ,图书馆 原始编 H比例 下降 , f】JI E成水大 大降低 ,编 目效率大 ( 接 第 195页 ) led0<=lmp(0) EN D a: r篇幅的_天系,尾灯控制器的分频器和朽转模块的程序代码略 去,“转模块的程睁程序 可以参看芹转模块 的程序。存顶层原理图文件 巾,只要将符功能模块进行链接 ,即构成 了汽车尾灯控制器 。 4、程序 仿 真 及 测试 !旦 — -_ 由于网络技术的发展和业务外 包这 新型筲娌婵念 的出现 ,使僻 采编部 门职能专业性 强的特点逐渐 减弱 ,采编 作 由劳动密集型 向智 力密 集 型 转 变 。 业 务 外包 的运 川 ,使 得 图 书 的加 丁成 _本降 低 ,更 重 要 的 是用低成本置换出了高层 次的人力 资源 ,丽资源 共建共享的趋势 ,联机 联合编 目事业的发展 ,逐渐形成 r原有 的高素质 々业人员配 鬣 与低专 、 技 能 要 求 之 间 的 矛盾 。 同时 ,用 户 信 ~O,rm求 的 综 合 化 、々、I 化 网 络 信息的尢序化之间也存在极大 的矛盾 ,更 多的用户迫 切需要 自:接得到 经 过 加 T:处理 的综 合 性 强 、号、I 性 强 的实 用 删 息 这 现 艾 矛 盾 的 出 , 就 需 要采 编 人 员 在 动 态 开 放 的 网络 环 境 中对 信 息 资 源 进 有 序 的 整 合 ,冈此 ,采 编 部 门的 职 能 向 信息 服 务转 型 . 在 知 识经 济 条 件 下 ,用 户 的信息需求不断增 长提高 ,f}f其$1J~ll 代 化 于段索取有用信息 的能 力 在 短 时 『HJ内还 难 以 得 到 相 应 的 提 高 ,这 就 要求 罔 锕 为 提 供 高 层 次 的信息服务 ,即对剧增 的不同载体的信息进行精提炼 、tiff tji~工 ,以满足 不 同类 型 用 户 的 多种 信息 需 求 。这 洋 ," 埘 用 户 的特 定 需 求 ,从 不 同渠 道 获取 信 息 ,进 行 选择 、整序 ,建 立 相 天 数据 库 ,以满 足小 同』 I的多 种 信息需求将成为图书馆采编部 的又 新 的 作 内 . I:fi-性质和工怍 内容的变化 ,对采编人 员捉 f r新的要求 。冈书馆采编人 员除传统的 々 ,Ik知 " II和 业 务 技 能 外 ,还 必 须 具 胬 一 定 程 度 的 软 、硬件 知 识 ,能排 除 FI 常 』 作 中 常 见的 汁算 机 ^殳障 .r解 【圳络 知 j,热 恶 I5f』文献 在 } 的 分 布情况 ,同时 ,还 应担 负起刘‘网络价息的收集 、罄序 、仃储 、传播T作 ,对 无 序 的 刚络 资 源 按 类 标 引 、语 录 ,为 谈者 提 供 全 fI!玎准确 的衍 息 服 务 。 综 f 昕 述 ,网 络 环 境 的 书馆 采 编 部 ,儿 论 从 部 门 职 能 、服 务方 式 ,还 是从 1.作 内容 、r作性 质 } ,郝发 , 厂l 夫 的 变化 采 编 部 工作 与 高校教学 、科研发展 密切相天 , 采咂句敛壤 、质 鞋、JJ【1 1 效率 ,鄙影响 着 整 个 高校 的文 献 资 源 建 设 ,而 文 献 资 源 址 设 1是保 高等教 育 发展 的 必 要条 件 所 以 改 进 采 编 部 的 r作 帧 代 ,转 变 f: 人 员 的 角 色 ,优 化 采 编部的 ]:作流程 ,深入挖 掘文献信息 ,订效绀织 网 I 资源 ,对罔 t;馆 的 发展 ,埘整 个 岛 校 教 学科 研 的发 展 鄙 深 远 的意 义 参 考 文 献 f『l彭 锐 信 息 时代 高校 图书馆 采编 工 作 探 讨 ;图 书馆 ,2008.02 f2]李虹 新 形势下 高校图书馆采编工作罢考》大学图书情报学刊, 2008 06 l 3]欧 小 琴 ,姚 慧 君 《网 络 环 境 下采 编 工 作 的 思 考 》赣 南 医 学 院 学 报 ,2()I)6 04 f4j张 少华 《网络 环 境 下 高 校 图 书 馆 采 编 工 作 的 新 变 化 科 技 情 报 开 发 与 经 济,2007 07 该 装 汽 车尾 灯 控 制 器 利 用 MAX PI US li T 作 平 仃 进 行 编 译和 综 合 仿真 ,图 2为此 序 部分仿真波形。将程序下载到 rLEX10K 片中,同 时 在 EDA实 验 箱 【 进 行 硬 件 验 证 。绎 实验 验 证 ,该 汽 尾灯 控 制 器 达 到 了设计要求。本文提flj的汽 昆灯=f牵制器采川 VH1)I_语 没计用 一片 FPGA器件实现 ,因而体积小 ,功耗低 ,修改系统 的部分程序即可改变控 制器的功能 , 而丌级和维护邯很方便 ,而且容易做成 ASIC 片 ,具有 较好的应用前景 。但 由 r结构还比较 简单, 功能还有待进 一步完善。 参考文献 [1]杨刚,龙海燕编著 现 代 电子技 术--VHI)L与数字 系统设 计 电 子 工 业 出版 社 .2004.4 [2]黄 正 谨 ,徐 坚等 编著 .CPL/)系统设 计技 术入 门与 应 用 电子 工 业 出版 社 .2002 3 [3]刘 小 俊 ,宋仲 康 基 于 VHDL语 言 的 全 双 工异 步 接 收 发 送 器 电路 图 2仿 真时序 图 设计 … 微计算机信息,2005,I:】56—157 一 196 一
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