Verilog HDL基礎(chǔ)教程之：實例5 交通燈控制器
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module traffic(CLK,EN,LAMPA,LAMPB,ACOUNT,BCOUNT); //端口說明
output［7:0］ ACOUNT,BCOUNT;
output［3:0］ LAMPA,LAMPB;
input CLK,EN; //內(nèi)部信號說明
reg［7:0］ numa,numb; //ACOUNT和BCOUNT的內(nèi)部信號
reg tempa,tempb;
reg［2:0］ counta,countb; //方向A和方向B的燈的狀態(tài)
reg［7:0］ ared,ayellow,agreen,aleft,bred,byellow,bgreen,bleft;
reg［3:0］ LAMPA,LAMPB;
//設(shè)置各交通燈的持續(xù)時間初始化值，紅燈的值由另一個方向的黃燈和綠燈計算得出。
always @(EN)
if(!EN) begin //使能信號EN無效時，對交通燈的計數(shù)值進(jìn)行初始化
ared =8'd55; //55 s , 30 + 5 + 15 + 5
ayellow =8'd5; //5 s
agreen =8'd40; //40 s
aleft =8'd15; //15 s
bred =8'd65; //65 s , 40 + 5 + 15 + 5
byellow =8'd5; //5 s
bleft =8'd15; //15 s
bgreen =8'd30; //30 s
end
assign ACOUNT=numa; //8位數(shù)碼管輸出
assign BCOUNT=numb; //8位數(shù)碼管輸出
//控制A方向4種燈的模塊
always @(posedge CLK) begin
if(EN) begin //使能有效時，交通燈開始工作
if(!tempa) begin
tempa=1;
case(counta) //控制燈狀態(tài)的順序
0: begin //狀態(tài)0
numa=agreen; //直行綠燈亮
LAMPA=2; //輸出0010
counta=1; //進(jìn)入下一個狀態(tài)
end
1: begin //狀態(tài)1
numa=ayellow; //黃燈亮
LAMPA=4; //輸出0100
counta=2; //進(jìn)入下一個狀態(tài)
end
2: begin //狀態(tài)2
numa=aleft; //左轉(zhuǎn)綠燈亮
LAMPA=1; //輸出0001
counta=3; //進(jìn)入下一個狀態(tài)
end
3: begin //狀態(tài)3
numa=ayellow; //黃燈亮
LAMPA=4; //輸出0100
counta=4; //進(jìn)入下一個狀態(tài)
end
4: begin //狀態(tài)4
numa=ared; //紅燈亮
LAMPA=8; //輸出1000
counta=0; //進(jìn)入下一個狀態(tài)（狀態(tài)0）
end
default: //默認(rèn)狀態(tài)
LAMPA=8; //紅燈亮，輸出1000
endcase
end
else begin //每一個狀態(tài)的倒計時
if(numa>1) //判斷倒計時未歸零時分別對高地位進(jìn)行遞減
if(numa［3:0］==0) begin
numa［3:0］=4'b1001;
numa［7:4］=numa［7:4］-1;
end
else
numa［3:0］=numa［3:0］-1;
if (numa==2)
tempa=0; //倒計時結(jié)束，返回?zé)魻顟B(tài)變化判斷，將進(jìn)入下一個狀態(tài)
end
end
else begin
LAMPA=4'b1000; //使能無效時，紅燈亮
counta=0; //返回方向A的狀態(tài)0(綠燈狀態(tài))
tempa=0; //進(jìn)入狀態(tài)變化判斷
end
end
//控制B方向4種燈的模塊，模塊的語言描述與方向A的描述基本一致，這里不再重復(fù)注釋
always @(posedge CLK) begin
if (EN) begin
if(!tempb) begin
tempb=1;
case (countb)
0: begin
numb=bred;
LAMPB=8;
countb=1;
end
1: begin
numb=bgreen;
LAMPB=2;
countb=2;
end
2: begin
numb=byellow;
LAMPB=4;
countb=3;
end
3: begin
numb=bleft;
LAMPB=1;
countb=4;
end
4: begin
numb=byellow;
LAMPB=4;
countb=0;
end
default:
LAMPB=8;
endcase
end
else begin //倒計時
if(numb>1)
if(!numb［3:0］) begin
numb［3:0］=9;
numb［7:4］=numb［7:4］-1;
end
else
numb［3:0］=numb［3:0］-1;
if(numb==2)
tempb=0;
end
end
else begin
LAMPB=4'b1000;
tempb=0;
countb=0;
end
end
endmodule
通過上面這個Verilog HDL模塊，基本實現(xiàn)了交通燈控制器的基本功能。讀者可將此設(shè)計應(yīng)用于實際的硬件系統(tǒng)中，通過晶振、FPGA、開關(guān)、LED燈及數(shù)碼管等資源即可完成硬件實現(xiàn)。
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