摘要：汽车尾灯控制电路在现代社会中具有广泛的应用价值。本文以FPGA为核心设计了汽车尾灯控制电路，实现了正常行驶、左转弯、右转弯、倒车或临时刹车指示灯点亮的功能。经过验证，具有实际应用价值。
关键词：FPGA；VerilogHDL；硬件逻辑语言
1引言
随着社会经济的发展，汽车尾灯控制电路在交通领域具有广泛的使用需求。21世纪的今天，汽车已经逐渐为越来越多的人们所拥有，存在的安全隐患也越来越多，为消除安全隐患及避免交通事故的发生，汽车尾灯控制电路变得极其重要。
2总体设计
FPGA即现场可编程逻辑门阵列，它是在可编程器件PAL、GAL的基础上发展起来的，它作为一种半定制电路，解决了定制电路的问题同时也克服了原有可编程器件在专用集成电路领域的门电路数有限的缺点。FPGA作为目前高速发展的技术，其具有工作稳定及运行处理速度快等优点，利用FPGA来实现该电路的设计，更能满足未来行业的发展需求。汽车尾灯控制电路包含主控模块和分频模块。
2.1实现以下的所有控制功能：①汽车正常行驶模式时车后尾灯全部熄灭；②汽车在右转弯时车前右侧的三个指示灯循环点亮；③汽车在左转弯时车前左侧的三个指示灯循环点亮；④汽车在倒车或者临时停车时全部的指示灯根据CP信号来一起闪烁。
2.2在Quartus2软件平台上建立计数器电路的顶层电路文件并完成编译和仿真.
2.3信号说明输入信号：时钟CLK（CP），直接清零CLR，控制模式A1、A0。输出信号：汽车尾部左、右两侧共有6个输出信号，即L2、L1、L0及R2、R1、R0。
3软件设计
当输入信号I3为高电平时，汽车尾灯按CP信号同步闪烁，当输入信号I2为高电平时，左侧三个汽车尾灯依次循环点亮，当输入信号I1为高电平时，右侧三个汽车尾灯依次循环点亮，输入信号均为低电平时，汽车尾灯全灭。
4详细设计
4.1主控模块。尾灯控制电路主控模块由4/2线优先编码器，环形计数器及组合逻辑电路三部分组成。组合逻辑电路根据A1、A0控制模式，结合功能真值表实现输出逻辑的组合。可以实现的功能有正常行驶时汽车尾灯全灭;右转弯右侧三个汽车尾灯循环点亮;左转弯左侧三个汽车尾灯循环点亮;倒车或临时刹车所有汽车尾灯按照CP信号同步闪烁.4/2线优先编码器：此模块允许同时在多个输入端有多个输入信号，但是编码器只按照同时输入的多个信号中按输入信号自动排好的优先级别顺序来选取优先级最高的一个信号进行编码并使用。环形计数器：它是由移位寄存器及组合反馈逻辑电路闭环组成，反馈电路的输出端口连接移位寄存器的串行输入端口，反馈电路的输入端口依据不同的移位寄存器计数器的类别，可接向移位寄存器的串行输出端口或某些触发器的输出端口。组合逻辑电路：在逻辑功能上的特点是任意时刻的输出只取决于该时刻的输入，与电路原来的状态无关。
4.2分频模块。将一个10MHZ的时钟分频为500KHZ的时钟，同时定义一个计数器，以便获得准确的1/20分频。F10M为时钟信号，RESET为复位信号，F500K为分频后的输出信号。
4.3顶层文件设计。包括主控模块和分频模块逻辑图，用INPUT表示输入信号，OUTPUT表示输出信号。
5仿真
由波形图可以看出，当输入的I3、I2、I1信号中只要出现一个为高电平（I3的优先级最高），就可以实现相对应的逻辑功能要求；如果输入的I3、I2、I1信号均为低电平时，输出信号全部为0，则汽车尾灯全部熄灭。仿真的实验结果满足设计所要求的现象，从而实现了理想的效果。
6验证
当输入信号全为低电平时，尾灯灭；当输入信号I3为低电平I2为高电平时，左灯亮；当输入信号I3、I2均为低电平I1为高电平时，右灯亮；当输入信号I3为高电平或I3为低电平I2、I1为高电平时，指示灯闪烁。实际输出结果与理论一致，符合设计要求。
7总结
经过研究，本文完成了汽车尾灯控制电路正常行驶、左转弯、右转弯、倒车或临时刹车尾灯点亮的功能，通过验证，实验结果与理论相符，具有一定的使用价值。
参考文献
[1]王妍,张慧敏,田仁凤,王颖.基于FPGA的汽车尾灯控制电路设计[J].电脑知识与技术,2020,16(21):197-198.
[2]涂文元.基于EDA技术的汽车尾灯控制电路设计[J].湖北农机化,2018(10):46.
作者:李久洋 单伟涛 王颖 单位:大连理工大学城市学院