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摘要：汽車尾燈控制電路在現代社會中具有廣泛的應用價值。本文以fpga為核心設計了汽車尾燈控制電路，實現了正常行駛、左轉彎、右轉彎、倒車或臨時剎車指示燈點亮的功能。經過驗證，具有實際應用價值。
關鍵詞：FPGA；VerilogHDL；硬件邏輯語言
1引言
隨著社會經濟的發展，汽車尾燈控制電路在交通領域具有廣泛的使用需求。21世紀的今天，汽車已經逐漸為越來越多的人們所擁有，存在的安全隱患也越來越多，為消除安全隱患及避免交通事故的發生，汽車尾燈控制電路變得極其重要。
2總體設計
FPGA即現場可編程邏輯門陣列，它是在可編程器件PAL、GAL的基礎上發展起來的，它作為一種半定制電路，解決了定制電路的問題同時也克服了原有可編程器件在專用集成電路領域的門電路數有限的缺點。FPGA作為目前高速發展的技術，其具有工作穩定及運行處理速度快等優點，利用FPGA來實現該電路的設計，更能滿足未來行業的發展需求。汽車尾燈控制電路包含主控模塊和分頻模塊。
2.1實現以下的所有控制功能：①汽車正常行駛模式時車后尾燈全部熄滅；②汽車在右轉彎時車前右側的三個指示燈循環點亮；③汽車在左轉彎時車前左側的三個指示燈循環點亮；④汽車在倒車或者臨時停車時全部的指示燈根據CP信號來一起閃爍。
2.2在Quartus2軟件平臺上建立計數器電路的頂層電路文件并完成編譯和仿真.
2.3信號說明輸入信號：時鐘CLK（CP），直接清零CLR，控制模式A1、A0。輸出信號：汽車尾部左、右兩側共有6個輸出信號，即L2、L1、L0及R2、R1、R0。
3軟件設計
當輸入信號I3為高電平時，汽車尾燈按CP信號同步閃爍，當輸入信號I2為高電平時，左側三個汽車尾燈依次循環點亮，當輸入信號I1為高電平時，右側三個汽車尾燈依次循環點亮，輸入信號均為低電平時，汽車尾燈全滅。
4詳細設計
4.1主控模塊。尾燈控制電路主控模塊由4/2線優先編碼器，環形計數器及組合邏輯電路三部分組成。組合邏輯電路根據A1、A0控制模式，結合功能真值表實現輸出邏輯的組合?？梢詫崿F的功能有正常行駛時汽車尾燈全滅;右轉彎右側三個汽車尾燈循環點亮;左轉彎左側三個汽車尾燈循環點亮;倒車或臨時剎車所有汽車尾燈按照CP信號同步閃爍.4/2線優先編碼器：此模塊允許同時在多個輸入端有多個輸入信號，但是編碼器只按照同時輸入的多個信號中按輸入信號自動排好的優先級別順序來選取優先級最高的一個信號進行編碼并使用。環形計數器：它是由移位寄存器及組合反饋邏輯電路閉環組成，反饋電路的輸出端口連接移位寄存器的串行輸入端口，反饋電路的輸入端口依據不同的移位寄存器計數器的類別，可接向移位寄存器的串行輸出端口或某些觸發器的輸出端口。組合邏輯電路：在邏輯功能上的特點是任意時刻的輸出只取決于該時刻的輸入，與電路原來的狀態無關。
4.2分頻模塊。將一個10MHZ的時鐘分頻為500KHZ的時鐘，同時定義一個計數器，以便獲得準確的1/20分頻。F10M為時鐘信號，RESET為復位信號，F500K為分頻后的輸出信號。
4.3頂層文件設計。包括主控模塊和分頻模塊邏輯圖，用INPUT表示輸入信號，OUTPUT表示輸出信號。
5仿真
由波形圖可以看出，當輸入的I3、I2、I1信號中只要出現一個為高電平（I3的優先級最高），就可以實現相對應的邏輯功能要求；如果輸入的I3、I2、I1信號均為低電平時，輸出信號全部為0，則汽車尾燈全部熄滅。仿真的實驗結果滿足設計所要求的現象，從而實現了理想的效果。
6驗證
當輸入信號全為低電平時，尾燈滅；當輸入信號I3為低電平I2為高電平時，左燈亮；當輸入信號I3、I2均為低電平I1為高電平時，右燈亮；當輸入信號I3為高電平或I3為低電平I2、I1為高電平時，指示燈閃爍。實際輸出結果與理論一致，符合設計要求。
7總結
經過研究，本文完成了汽車尾燈控制電路正常行駛、左轉彎、右轉彎、倒車或臨時剎車尾燈點亮的功能，通過驗證，實驗結果與理論相符，具有一定的使用價值。
參考文獻
[1]王妍,張慧敏,田仁鳳,王穎.基于FPGA的汽車尾燈控制電路設計[J].電腦知識與技術,2020,16(21):197-198.
[2]涂文元.基于EDA技術的汽車尾燈控制電路設計[J].湖北農機化,2018(10):46.
作者:李久洋 單偉濤 王穎 單位:大連理工大學城市學院