基于veriloghdl的车速监控电路的设计(附件)【字数：7620】
摘 要智能交通信息系统对交通道路管理起到至关重要的作用，它可以实现道路的智能化、信息化。它将信息、数据通信、传感器、计算机等技术有效地综合运用于一体，从而达到建立实时高效的综合运输管理系统的目的，而车速监控是其中极为重要的一环。本文基于Quartus II软件开发环境，使用Verilog HDL语言完成了车速监控电路的设计，对各个模块进行编写车速监控电路程序，而后进行仿真测试与波形验证，并下载到FPGA测试板上进行实物演示。结果表明，车速监控电路可以完成对速度的监控。
目 录
第一章 概述 1
1.1研究背景与意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.3论文内容 2
第二章 车速监控电路系统的设计 3
2.1开发平台 3
2.1.1Verilog HDL 3
2.1.2QuarterII 3
2.2监控电路总体设计 4
2.3系统各模块的设计 5
2.3.1分频模块 5
2.3.2按键消抖模块 6
2.3.3主控单元模块 7
2.3.4报警模块 8
2.3.5数码管显示模块 9
第三章 系统电路仿真验证 11
3.1Modsim软件仿真验证 11
3.1.1仿真波形 11
3.2FPGA的实现 12
3.2.1FPGA管脚分配 12
3.2.2FPGA功能演示 13
第四章 DC综合报告 15
4.1DC综合报告设计 15
4.1.1设计工具 15
4.1.2DC生成报告 16
结束语 19
致 谢 20
参考文献 21
附录A 22
第一章 概述
1.1研究背景与意义
随着经济的不断发展，居民的生活水平不断提高，越来越多的家庭有能力购买私家车。然而各种问题伴随这这个现象不断出现，越来越多的私家车涌入街头，导致交通拥堵和频繁的交通事故。虽然国家加大了基础道路的建设，扩大覆盖面积，但是面对越来越多的车辆 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
涌入街头，这种方法简直是杯水车薪。所以我们必须采取新的有效手段去遏制日趋严重的交通问题。考虑到社会现状与国家发展趋势，运用不断创新的科技手段，将信息化融入交通管理当中，会是一个有效的方法。
目前，国家面对交通问题的有效处理手段仅有两种：一是流动管理，安排交警在部分路口进行流动测速，现场对违章行为进行处罚。二是在各地主要交通干道部分位置安装监控和测速仪，当有车辆超速时，系统会将违章车辆拍摄下来，而后通过交通人员进行记录，通知违法人员进行罚款和扣分。然而，这并不能从根源解决这一问题，首先是加大了交警人员的工作量，其次是驾驶员本身，选择在没有测速仪器的道路进行违章行为就可以逃避处罚。另一方面，有些驾驶员并未意识到自己已经超速，这种被动监视的状态也是一个很大的问题。所以说，应用智能交通的监测技术就显得极为重要了。它能够避免违章行为的发生。当发生事故时，也能够迅速通知交通人员，对道路进行疏导工作。
智能交通系统（简称ITS),它是具有信息化，智能化，实时有效的特点，它综合服务于交通运输，道路管理方面。它能够将道路和驾驶员很好的结合起来，使交通的形式和概念天翻地覆的变化，驾驶员能够实时的了解交通道路的变化，，能够快速有效的选取方便快捷的路径，这样大大避免了交通事故和交通拥堵的发生形成一个安全有保障的运输系统。
智能交通系统能够很好的改善上文所诉的现象，它能使道路上的交通信息与交通相关信息尽量完整和实时。与传统交通系统相比，如果有突发性交通事故，如果不及时处理，容易引起交通堵塞甚至二次事故。智能交通系统却能够避免这种情况恶化，当事故发生时，它能及时的发出通知，让驾驶员及时掌握车辆排队、堵塞等交通状况，并通过交通人员迅速通过调整信号或通过其它手段来改善交通状况，以达到缓解交通堵塞的目的。
1.2国内外研究现状
交通信息系统是已是全世界的热门研究方向，各国都存在着不同程度的研究，以发展国家领头，各国都在这一方面取得了不同的成就。
想要掌握ITS的核心，对车辆速度的实时监控是关键点。目前常见手段是道路交通监控系统，通过内置的传感器，以两个监控仪器之间的位置，通过时间来计算出车辆速度，然后该信息将会以数据的形式被整理和发送。
美国交通监测系统通过磁感应技术、地磁对车辆的影响等手段获取车辆行驶速度信息。在此基础上，利用系统软件对数据进行分析，得到实时交通状况。然后，通过网络将相关信息发送给用户。
欧洲的无线车辆速度监控原型系统。传感器和监控系统会对交通道路上行驶的车辆进行检测。系统计算出车辆的速度，并在特定限速道路进行交叉检测。如果检测到有超速行为，设备会将数据进行分析和处理，得出报告后，会传输给违章者，告知其车辆在特地事件的违章行为，实施行为处罚。
目前我国在这一方面也取得了部分成就，许多城市已经能具备媲美欧美城市的实力，对于交通管理己初具模型，根据GPS定位设备实时监视车辆运行状况，可以对交通道路进行实时监控，形成一个巨大的信息网络。
我国目前采用全通过采集GPS信号和加速度信号，并在主机中进行数据处理，可以对速度进行实时的采集。通过基站，发送到用户的智能手机上，寄到用户选择最佳路径，该系统适应国家国情，不仅价格实惠，而且稳定有效。
已经开发出一种基于ARM的汽车主动速度控制系统，这种系统的原理是通过现代信息和传感技术使驾驶人员的感知能力得到延伸。该系统可以将准确识别的外界信息(如转弯半径、坡度)与采集的车况、路况信息进行分析和综合，判断车辆在当前运行状况是否安全。如果有紧急情况发生，该系统能够自动采取紧急措施来实现对车辆的速度控制，使车辆智能的规避风险，从而保证车辆的行驶安全以及最大限度的减少事故伤害。
然而，我国目前ITS研究项目目前仍然处于刚起步阶段，理论不够成熟，技术不够充分，尤其是缺乏算法方面研究的研究人才，其次我国并位有能力和资金去建设一个能有高效迅速处理数据的超主机。综上所述，我国该方面的研发阶段任然落后，需要我们进一步的研究和探讨。
目 录
第一章 概述 1
1.1研究背景与意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.3论文内容 2
第二章 车速监控电路系统的设计 3
2.1开发平台 3
2.1.1Verilog HDL 3
2.1.2QuarterII 3
2.2监控电路总体设计 4
2.3系统各模块的设计 5
2.3.1分频模块 5
2.3.2按键消抖模块 6
2.3.3主控单元模块 7
2.3.4报警模块 8
2.3.5数码管显示模块 9
第三章 系统电路仿真验证 11
3.1Modsim软件仿真验证 11
3.1.1仿真波形 11
3.2FPGA的实现 12
3.2.1FPGA管脚分配 12
3.2.2FPGA功能演示 13
第四章 DC综合报告 15
4.1DC综合报告设计 15
4.1.1设计工具 15
4.1.2DC生成报告 16
结束语 19
致 谢 20
参考文献 21
附录A 22
第一章 概述
1.1研究背景与意义
随着经济的不断发展，居民的生活水平不断提高，越来越多的家庭有能力购买私家车。然而各种问题伴随这这个现象不断出现，越来越多的私家车涌入街头，导致交通拥堵和频繁的交通事故。虽然国家加大了基础道路的建设，扩大覆盖面积，但是面对越来越多的车辆 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
涌入街头，这种方法简直是杯水车薪。所以我们必须采取新的有效手段去遏制日趋严重的交通问题。考虑到社会现状与国家发展趋势，运用不断创新的科技手段，将信息化融入交通管理当中，会是一个有效的方法。
目前，国家面对交通问题的有效处理手段仅有两种：一是流动管理，安排交警在部分路口进行流动测速，现场对违章行为进行处罚。二是在各地主要交通干道部分位置安装监控和测速仪，当有车辆超速时，系统会将违章车辆拍摄下来，而后通过交通人员进行记录，通知违法人员进行罚款和扣分。然而，这并不能从根源解决这一问题，首先是加大了交警人员的工作量，其次是驾驶员本身，选择在没有测速仪器的道路进行违章行为就可以逃避处罚。另一方面，有些驾驶员并未意识到自己已经超速，这种被动监视的状态也是一个很大的问题。所以说，应用智能交通的监测技术就显得极为重要了。它能够避免违章行为的发生。当发生事故时，也能够迅速通知交通人员，对道路进行疏导工作。
智能交通系统（简称ITS),它是具有信息化，智能化，实时有效的特点，它综合服务于交通运输，道路管理方面。它能够将道路和驾驶员很好的结合起来，使交通的形式和概念天翻地覆的变化，驾驶员能够实时的了解交通道路的变化，，能够快速有效的选取方便快捷的路径，这样大大避免了交通事故和交通拥堵的发生形成一个安全有保障的运输系统。
智能交通系统能够很好的改善上文所诉的现象，它能使道路上的交通信息与交通相关信息尽量完整和实时。与传统交通系统相比，如果有突发性交通事故，如果不及时处理，容易引起交通堵塞甚至二次事故。智能交通系统却能够避免这种情况恶化，当事故发生时，它能及时的发出通知，让驾驶员及时掌握车辆排队、堵塞等交通状况，并通过交通人员迅速通过调整信号或通过其它手段来改善交通状况，以达到缓解交通堵塞的目的。
1.2国内外研究现状
交通信息系统是已是全世界的热门研究方向，各国都存在着不同程度的研究，以发展国家领头，各国都在这一方面取得了不同的成就。
想要掌握ITS的核心，对车辆速度的实时监控是关键点。目前常见手段是道路交通监控系统，通过内置的传感器，以两个监控仪器之间的位置，通过时间来计算出车辆速度，然后该信息将会以数据的形式被整理和发送。
美国交通监测系统通过磁感应技术、地磁对车辆的影响等手段获取车辆行驶速度信息。在此基础上，利用系统软件对数据进行分析，得到实时交通状况。然后，通过网络将相关信息发送给用户。
欧洲的无线车辆速度监控原型系统。传感器和监控系统会对交通道路上行驶的车辆进行检测。系统计算出车辆的速度，并在特定限速道路进行交叉检测。如果检测到有超速行为，设备会将数据进行分析和处理，得出报告后，会传输给违章者，告知其车辆在特地事件的违章行为，实施行为处罚。
目前我国在这一方面也取得了部分成就，许多城市已经能具备媲美欧美城市的实力，对于交通管理己初具模型，根据GPS定位设备实时监视车辆运行状况，可以对交通道路进行实时监控，形成一个巨大的信息网络。
我国目前采用全通过采集GPS信号和加速度信号，并在主机中进行数据处理，可以对速度进行实时的采集。通过基站，发送到用户的智能手机上，寄到用户选择最佳路径，该系统适应国家国情，不仅价格实惠，而且稳定有效。
已经开发出一种基于ARM的汽车主动速度控制系统，这种系统的原理是通过现代信息和传感技术使驾驶人员的感知能力得到延伸。该系统可以将准确识别的外界信息(如转弯半径、坡度)与采集的车况、路况信息进行分析和综合，判断车辆在当前运行状况是否安全。如果有紧急情况发生，该系统能够自动采取紧急措施来实现对车辆的速度控制，使车辆智能的规避风险，从而保证车辆的行驶安全以及最大限度的减少事故伤害。
然而，我国目前ITS研究项目目前仍然处于刚起步阶段，理论不够成熟，技术不够充分，尤其是缺乏算法方面研究的研究人才，其次我国并位有能力和资金去建设一个能有高效迅速处理数据的超主机。综上所述，我国该方面的研发阶段任然落后，需要我们进一步的研究和探讨。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/241.html
