术语和定义

参考文献

对于相关的文件和软件，请访问：

https://www.dialog-seminile.com/configurable-mixed-signal.．

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1. GreenPak Designer软件，软件下载和用户指南，对话框半导体yabo国际娱乐
2. AN-CM-231的交通信号Controller.gp那格林帕克设计文件，Dialog半导yabo国际娱乐体
3. GreenPak开发工具那格林帕克开发工具页面，Dialog半导体yabo国际娱乐
4. GreenPak应用笔记那格林帕克应用笔记网页，对话框半导体yabo国际娱乐

介绍

通过繁忙的街道和轻型使用的侧街的交通，经常存在灵活的流量信号序列所需的场景。在这种情况下，可以使用不同的定时器和来自侧街的交通检测信号来控制序列。通过常规方法可以满足这些要求。使用离散电子元件或微控制器的构建块。然而，集成电路（IC）的概念在考虑其设计灵活性，低成本，开发时间和便利性，提供了一种有吸引力的替代方案。

许多地区和国家正在进步到更复杂的网格，可以适应更多的变量来控制交通灯。然而，许多红绿灯仍然利用固定的时间控制，例如机电信号控制器。本申请说明的目的是展示如何使用a格林帕克'基于异步状态机(ASM)，开发了一种简化的交通信号控制器更换固定时间控制器。此交通信号调节通过繁忙的主要街道和轻型使用的侧街的交通。控制器将控制安装在主街道的两个交通信号的序列。检测侧街流量的存在的传感器信号被馈送到控制器，与两个定时器结合，将控制交通信号的顺序。开发了有限状态机（FSM）方案，可确保满足交通信号序列的要求。使用对话框实现控制器逻辑格林帕克™SLG46537配置混合信号IC。

要求

考虑具有来自主街和侧街的交通信号的时序要求的流量方案，如图所示图1．该系统具有六个状态，并且在某些预定义条件将从一个状态移动到另一具体取决于。这些条件是基于三个计时器;长定时器TL.=25秒，短定时器TS.= 4秒和一个暂时性定时器TT.= 1 s。另外，需要从侧交通检测传感器的数字输入。对六个系统状态中的每一个和状态转换控制信号中的每一个的全面描述：

在第一个状态下，主信号是绿色的，而侧信号是红色的。系统将保持在这种状态，直到长时间计时器（TL.= 25秒）期满或只要有上侧街道没有车辆。如果车辆存在于长定时器的期满后的街道上，该系统将经历状态改变移动到第二状态。

在第二状态下，主信号变为黄色，而侧信号持续为短时间的持续时间（tS.= 4 s）。在4秒钟后，系统移动到第三状态。

在第三状态中，主信号变为红色，侧信号保持红色，暂时定时器的持续时间（tT.= 1 s）。在1秒之后，系统移动到第四状态。

在第四状态下，主信号是红色的，而侧信号变为绿色。该系统将保持这种状态，直到长计时器到期（TL.= 25秒），侧街上有一些车辆。一旦长时间的计时器到期，或者在侧面街道上没有车辆，系统将转变为第五状态。

在第五状态中的主信号是红色的，而侧信号为黄色为短定时器的持续时间（TS.= 4 s）。4秒后，系统将进入第六状态。

在系统的第六和最后一种状态中，主信号和副信号都是红色的，表示临时定时器的周期(TT.= 1 s）。之后，系统返回到第一个状态并重新开始。

第三和第六态提供了一种缓冲状态，其中（主要和侧）信号在转换期间短暂的时间内保持红色。状态3和6是相似的，但这看起来冗余，但这允许实现所提出的方案简单。

实施方案

显示系统的完整框图图2.．此图示出的总体结构，该系统的功能，并列出了所有所需的输入和输出。

所提出的交通信号控制机已建成周围的有限状态机（FSM）的概念。上述的定时要求被翻译成一个六个状态FSM如所描绘的图3.．

上述状态变化变量为:

V.S.- 侧街的车辆存在

T.L.- 该25秒的定时器（长定时器）是上

T.S.- 4 S计时器（短时间计时器）正在开启

T.T.- 该1秒定时器（暂时性定时器）是上

对话框格林帕克IC SLG46537已被选定为FSM的实现。这个高度通用设备允许各种各样的混合信号功能是一个非常小的，低功率的单个集成电路中而设计的。此外，IC包含ASM宏小区设计成允许用户创建具有至多8个状态的状态机。用户可以灵活地定义状态的状态转换，将导致转换从一个状态到另一个状态的数量，以及输入信号。

实现使用GreenPak.

为流量控制器操作开发的FSM是使用SLG46537实现的格林帕克．在GreenPak Designer中，方案实现如下所示图4.．

PIN3和PIN4被配置为数字输入管脚;PIN3连接到小街车辆传感器输入和PIN4用于系统复位。销5，6，7，14，15和16被配置为输出管脚。销5，图6和7分别传递到侧信号的红色，黄色和绿色的光驱动器。销（14），15和16传递到主信号的绿色，分别黄，红，光驱动器。这样就完成了I / O方案的配置。

在原理图的核心上呈现ASM块。调节状态变化的ASM块的输入是使用三个计数器/延迟块（T）的组合逻辑获得的S.，T.L.和t.T.），并且从侧方车辆传感器的输入。组合逻辑是进一步限定使用反馈到LUT中的状态信息。使用ASM块的B0和B1输出的组合，得到第一，第二，第四和第五状态的状态信息。B0和B1对应于组合的第一，第二，第四和第五状态是（B0.= 0，B1= 0)、(B0.= 1，B1= 0)、(B0.= 1，B1= 1）和（b0.= 0，B1= 1）分别。将第3和第6个状态的状态直接应用于主红色和侧红色信号。将这些状态信息馈送到组合逻辑可确保仅触发相关的计时器。ASM块的其他输出分配给主交通灯（主红色，主黄色和主绿色）和侧交通灯（侧面红色，侧黄色和侧绿色）。

在ASM块的结构示于图5.和图6.．显示在美国图5.，对应于所示的第一，第二，第三，第四，第五和第六状态图3.．在ASM块的输出RAM结构示于图6.．

计时器ŤL.，T.S.和t.T.分别使用计数器/延迟块CNT1 / DLY1，CNT2 / DLY2和CNT3 / DLY3被实现。所有这三种块在延迟模式下被配置为与上升沿检测。

如图所示图3.中，第一和第四状态触发ŤL.，第二个和第五个州触发tS.，第三个州和第六个州触发器T.使用组合逻辑。作为延迟定时器被触发，其输出保持0，直到配置的延迟完成其持续时间。这样的TL.'，T.S.”和TT.”信号被直接从CNT1 / DLY1，CNT2 / DLY2和CNT3 / DLY3块的输出而获得。T.S.'直接馈送到第二个和第五个州的转换输入，而tT.”被传递到第三和第六状态过渡的输入。T.L.另一方面，传递给组合逻辑块（LUT）给出信号tL.'vs和tL.'+ V.S.”，其分别提供给所述第一和第四状态的过渡的输入。这样就完成了使用FSM的实施格林帕克设计师。

结果

为了测试目的，设计是仿真的格林帕克通用开发板使用SLG46537。交通信号灯信号（等同于数字输出引脚5,6,7,14,15和16）用于激活已经可用的LED格林帕克发展局，目视观察FSM的行为。

为了充分调查发达方案的动态行为，我们使用一个Arduino UNO板接口与SLG46537。的Arduino板提供车辆检测传感器输入和系统复位信号到方案而它得到来自系统的交通灯信号。Arduino的板被用作多通道逻辑分析仪来记录并以图形方式示出了系统的时间运作。捕获系统的一般行为的开发和测试了两种场景。

图7.显示某些车辆总是存在在侧街上的第一个方案。当复位信号被断言时，系统在第一状态开始，只有主绿色和侧面红色信号，所有其他信号都关闭。由于侧车辆始终将下次过渡呈现到第二状态之后，以后接通主黄色和侧红色信号。四秒钟后，ASM进入主红色和侧红色信号保持1秒的第三个状态。然后，系统将第四状态与主红色和侧绿信号接通进入。由于侧车辆总是存在，因此在将ASM移动到第五状态后，下次过渡发生在25秒。从第五到第六状态的过渡发生在4秒后发生S.到期。在ASM重新进入第一个状态之前，系统在持续时间为1秒的持续时间。

图8.示出在交通信号处存在少量方向车辆时，在第二场景中示出了该方案的行为。系统的行为被发现正常运行。该系统在第一状态开始，只有主要的绿色和侧面红色信号，并且所有其他信号都在25秒后稍后下一次转换，因为存在侧车辆。主黄色和侧面红色信号在第二个状态下打开。4秒后，ASM进入第三状态，主红色和侧面红色信号打开。系统停留在第三状态1秒钟，然后移动到第四个状态，保持主红色和侧面绿色。一旦车辆传感器输入变低（当所有侧车辆通过时），系统就会进入主红色和侧黄色的第五个状态。停留在第五状态四秒钟后，系统移动到第六状态转动主信号和侧信号红色。在ASM重新进入第一个状态之前，这些信号保持红色1秒钟。

实际情景将基于的被发现是正常工作这两个场景中描述的组合。

结论

在这个应用程序中，可以使用对话框实现可以管理通过繁忙的主街和轻型使用的侧街传输的流量的流量控制器格林帕克SLG46537。该方案基于ASM，确保满足交通信号序列要求。该设计的行为由几个LED和Arduino Uno MicroController验证。结果证实了符合设计目标。使用对话框产品的关键优势是避免了离散电子元件和微控制器的需要，以构建相同的系统。

可以通过从按钮中添加输入信号来扩展现有的设计，以便穿过繁忙的街道。信号可以与来自侧车辆输入传感器的信号一起传递给或栅极，以触发第一状态改变。但是，为了确保行人的安全性现在，在第四州度过了一些最短时间的额外要求。这可以使用另一个定时器块轻松完成。侧面街道交通信号上的绿色和红色信号也可以送到侧街的侧面行人信号。