用quartus编写一个实验实验要求: 用状态机设计交通灯控制器, 实验内容: A路和B路,每路都有红、黄、綠三种灯,持续时间为:红灯45s,黄灯 5s,绿灯40秒。 A路和B路灯的状态转换是: (1)A红,B绿(持续时间40s); (2)A红,B黄(持续时间5s); (1)A绿,B红(持续时间40s); (1)A绿,B黄(持续时间5s);的代码
时间: 2023-10-06 17:09:09 浏览: 252
以下是一个简单的基于状态机的交通灯控制器代码:
```verilog
module traffic_light_controller (
input clk,
input reset,
output reg a_red,
output reg a_yellow,
output reg a_green,
output reg b_red,
output reg b_yellow,
output reg b_green
);
// 状态枚举类型
typedef enum logic [2:0] {
A_RED,
A_YELLOW,
A_GREEN,
B_RED,
B_YELLOW,
B_GREEN
} state_t;
// 状态变量
state_t state;
// 状态转移逻辑
always @(posedge clk) begin
if (reset) begin
// 复位到A红灯状态
state <= A_RED;
end else begin
// 根据当前状态和持续时间进行状态转移
case (state)
A_RED:
if (count == 0) begin
state <= B_GREEN;
count <= 40_000_000; // 持续40s
end else begin
count <= count - 1;
end
A_YELLOW:
if (count == 0) begin
state <= A_GREEN;
count <= 40_000_000; // 持续40s
end else begin
count <= count - 1;
end
A_GREEN:
if (count == 0) begin
state <= B_YELLOW;
count <= 5_000_000; // 持续5s
end else begin
count <= count - 1;
end
B_RED:
if (count == 0) begin
state <= A_GREEN;
count <= 40_000_000; // 持续40s
end else begin
count <= count - 1;
end
B_YELLOW:
if (count == 0) begin
state <= B_GREEN;
count <= 40_000_000; // 持续40s
end else begin
count <= count - 1;
end
B_GREEN:
if (count == 0) begin
state <= A_YELLOW;
count <= 5_000_000; // 持续5s
end else begin
count <= count - 1;
end
endcase
end
end
// 灯光控制逻辑
always @(state or count) begin
case (state)
A_RED:
a_red <= 1;
a_yellow <= 0;
a_green <= 0;
b_red <= 0;
b_yellow <= 0;
b_green <= 1;
A_YELLOW:
a_red <= 1;
a_yellow <= 1;
a_green <= 0;
b_red <= 0;
b_yellow <= 0;
b_green <= 1;
A_GREEN:
a_red <= 0;
a_yellow <= 0;
a_green <= 1;
b_red <= 1;
b_yellow <= 0;
b_green <= 0;
B_RED:
a_red <= 0;
a_yellow <= 0;
a_green <= 1;
b_red <= 1;
b_yellow <= 0;
b_green <= 0;
B_YELLOW:
a_red <= 0;
a_yellow <= 0;
a_green <= 1;
b_red <= 1;
b_yellow <= 1;
b_green <= 0;
B_GREEN:
a_red <= 0;
a_yellow <= 0;
a_green <= 1;
b_red <= 0;
b_yellow <= 0;
b_green <= 1;
endcase
end
// 倒计时计数器
reg [31:0] count;
endmodule
```
在这个代码中,我们使用了一个状态变量 `state` 和一个倒计时计数器 `count`。状态变量 `state` 表示当前控制器所处的状态,而倒计时计数器 `count` 则表示当前状态持续的时间。
在每个时钟上升沿的时候,我们根据当前状态和持续时间进行状态转移逻辑的计算,并将结果存储到状态变量 `state` 中。同时,我们还根据当前状态和计数器的值计算出每个灯光的状态,并将结果输出到相应的输出端口上。
最后需要注意的是,我们在这个代码中使用了硬编码的时间常量来表示每个状态持续的时间。在实际应用中,我们应该将这些常量定义为参数,并在实例化时传递进来,以便在需要修改时间参数时能够更方便地进行修改。
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