用EDA:verilog、当步行街上的行人要穿过主干道是,通过设置的按钮发出请求;(LED1车行道黄灯、LED2车行道红灯、LED1车行道绿灯;LED6人行道黄灯,LED7人行道红灯,LED8人行道绿灯)2、按钮被按下时,车行道变为黄灯闪烁,设置计数器计时时间3秒;3、计时结束,车行道变为红灯、人行道绿灯,计数器继续计时(计时时间为30秒),在30秒内若有人再次按按钮(S5),计数器不重新计时(数码管7-数码管8显示倒计时30秒);4、人行道黄灯时间为5秒(LED6闪烁),5秒后车行道道变为绿灯、人行道红灯,车辆通行。在30秒内行人按钮无效。通行时间超过30秒后,若有行人按下按钮,则回到(2
时间: 2023-05-30 17:05:46 浏览: 90
1、分析需求,设计状态图
首先,我们需要分析需求并根据需求设计状态图。根据需求,我们可以设计如下状态图:
![image.png](attachment:image.png)
在状态图中,我们定义了以下状态:
- 等待状态:等待行人按下按钮
- 黄灯闪烁状态:车行道变为黄灯闪烁,计时3秒
- 红灯状态:车行道变为红灯,人行道变为绿灯,计时30秒
- 绿灯状态:车行道变为绿灯,人行道变为红灯,计时30秒
- 黄灯闪烁状态2:人行道变为黄灯闪烁,计时5秒
2、设计Verilog代码
根据状态图,我们可以设计出如下的Verilog代码:
```
module pedestrian_crossing(
input clk, // 时钟信号
input btn, // 行人按钮
output reg led1, led2, led3, led4, led5, led6, led7, led8, // LED指示灯
output reg [15:0] seg // 数码管
);
// 定义状态
parameter WAIT = 2'b00;
parameter YELLOW_BLINK = 2'b01;
parameter RED = 2'b10;
parameter GREEN = 2'b11;
parameter YELLOW_BLINK_2 = 2'b100;
// 定义计时器
reg [3:0] timer1; // 3秒计时器
reg [5:0] timer2; // 30秒计时器
reg [5:0] timer3; // 5秒计时器
// 定义状态寄存器和状态转移逻辑
reg [2:0] state_reg, state_next;
always @(posedge clk) begin
// 状态转移逻辑
case (state_reg)
WAIT: begin
if (btn) begin
state_next = YELLOW_BLINK;
timer1 = 3;
end else begin
state_next = WAIT;
end
end
YELLOW_BLINK: begin
if (timer1 == 0) begin
state_next = RED;
timer2 = 30;
end else begin
state_next = YELLOW_BLINK;
end
end
RED: begin
if (timer2 == 0) begin
state_next = GREEN;
timer2 = 30;
end else if (btn && timer2 > 0) begin
state_next = RED;
end else begin
state_next = YELLOW_BLINK_2;
timer3 = 5;
end
end
GREEN: begin
if (timer2 == 0) begin
state_next = YELLOW_BLINK;
timer1 = 3;
end else begin
state_next = GREEN;
end
end
YELLOW_BLINK_2: begin
if (timer3 == 0) begin
state_next = RED;
timer2 = 30;
end else begin
state_next = YELLOW_BLINK_2;
end
end
endcase
// 状态寄存器更新
state_reg <= state_next;
end
// 定义LED指示灯和数码管输出
always @(state_reg or timer1 or timer2 or timer3) begin
case (state_reg)
WAIT: begin
led1 = 0; led2 = 0; led3 = 0; led4 = 0; led5 = 0; led6 = 0; led7 = 1; led8 = 0;
seg = 16'h0000;
end
YELLOW_BLINK: begin
led1 = 0; led2 = 1; led3 = 0; led4 = 0; led5 = 0; led6 = 0; led7 = 0; led8 = 0;
if (timer1 % 2 == 0) begin
seg = 16'h0C30; // 显示3
end else begin
seg = 16'h0000;
end
end
RED: begin
led1 = 0; led2 = 0; led3 = 1; led4 = 0; led5 = 0; led6 = 0; led7 = 0; led8 = 1;
seg = timer2;
end
GREEN: begin
led1 = 0; led2 = 0; led3 = 0; led4 = 1; led5 = 0; led6 = 0; led7 = 1; led8 = 0;
seg = timer2;
end
YELLOW_BLINK_2: begin
led1 = 0; led2 = 0; led3 = 0; led4 = 0; led5 = 1; led6 = 0; led7 = 0; led8 = 0;
if (timer3 % 2 == 0) begin
seg = 16'h0C30; // 显示3
end else begin
seg = 16'h0000;
end
end
endcase
end
endmodule
```
在Verilog代码中,我们根据状态图定义了状态寄存器和状态转移逻辑。同时,我们还定义了三个计时器,分别用于计时3秒、30秒和5秒。在输出部分,我们根据状态输出了LED指示灯和数码管的值。
3、测试
我们可以使用模拟器进行测试。在模拟器中,我们可以模拟按下行人按钮、计时器计时等操作,验证Verilog代码的正确性。在测试中,我们可以观察LED灯和数码管的变化,以及状态的转移。如果测试通过,就可以将代码下载到FPGA板上进行实际测试了。
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