2．2 感应配时设置
    单交叉路口半感应控制需要恰当的确定主干道最小绿灯时间、次干道初始绿灯时间、单位延续绿灯时间和最大绿灯时间，以下简要讨论各个参数的设置。
    (1)主干道最小绿灯时间 主要由主干道的交通流量来决定，如果次干道只是偶尔有车辆通过，且主干道不是特别主要的城市道，可以取较小的绿灯时间(20～40 s)；如果次干道上交通流量较大，为了保证主干道交通不致频繁中断，取较长的最小绿灯时间(40～75 s)。
    (2)次干道初始绿灯时间 初始绿灯时间与检测器到停车的距离有关，当然也与检测器到停车线所能容纳的车辆数有关。根据《交通信号设计手册》所推荐的数值转化成米制单位，如表1所示。

    (3)次干道单位延续绿灯时间 对于检测器与停车线间距离较大的交叉路口，单位延续时间就是车辆从检测器行驶到进入交叉路口所需的时间；而对于检测器与停车线间距离较小的交叉路口，单位延时绿灯时间是绿灯信号期间驶进交叉口的车对相邻车辆的最大空间时距。一旦单位延时绿灯时间确定，只要车辆间的空间时距小于此值，绿灯信号就停留在次干道，除非最大绿灯时间到达。单位延时绿灯时间可以根据交通调查分析来确定，一般取3～4 s。
    (4)最大绿灯时间确定 最大绿灯时间通常取30～60 s，根据路口交通条件决定，当单位延时绿灯时间取值较小时，只要交叉路口交通量不是过饱和，次干道绿灯信号不会经常达到最大绿灯时间。
2．3 控制系统结构
    系统采用CPLD实现，基准时钟厂由外部电路提供，设户10 MHz。按照设计要求，将系统分为半感应主控制、分频、非感应相和感应相计数等模块。分频电路对输入f=1 MHz的时钟信号进行1 05分频。得到10 Hz信号用作半感应主控制模块的时钟信号：将主控部分时钟再10分频，得到1 Hz信号作为非感应相和感应相计数器的时钟输入信号。半感应主控部分是设计核心，由其产生感应相和非感应相的控制信号，各个信号灯的控制信号时序应满足半感应控制和相位转换要求，图2为其系统整体电路结构。

3 VHDL程序设计与仿真
3．1 层次化设计
    编程使用VHDL硬件描述语言。对于顶层设计模块，其输入信号为时钟信号(f)和复位信号(Reset)以及车辆检测信号(Sensor)，输出信号包括主、支干道绿灯、黄灯、红灯控制信号。底层设计，按其功能可分为分频、主控制器、感应相信号计时、非感应相信号计时等4个单元。
3．2 主控制模块的VHDL设计
    主控制模块在时钟脉冲和复位信号的控制下，形成感应相和非感应相的绿、黄、红灯的控制信号。程序设计采用2个进程，分别实现有限状态机(4个状态)和状态译码。图3为主控制器的状态，s0为非感应相绿灯，感应相红灯；s1为非感应相黄灯，感应相红灯；s2为非感应相红灯，感应相绿灯；s3为非感应相红灯，感应相黄灯；Sensor为感应相有车标志，mgt_1为非感应相最小绿灯到标志；bgt_1为感应相最大绿灯到标志。