生成代码用FPGA实现红绿灯时间显示系统 要求: 1、红灯倒计时15s后变为绿灯,绿灯倒计时20s后 变为红灯,依次循环; 2、用数码管显示时间; 3、带复位信号。
时间: 2024-02-22 07:55:25 浏览: 78
下面是一个使用Verilog语言实现的FPGA红绿灯时间显示系统的代码:
```verilog
module traffic_light(
input clk, // 时钟信号
input rst, // 复位信号
output [3:0] seg, // 数码管输出
output reg [1:0] led // 红、绿灯输出
);
reg [31:0] cnt; // 时间计数器
reg [1:0] state; // 状态机状态
// 状态机状态定义
localparam RED = 2'b00;
localparam GREEN = 2'b01;
// 红灯倒计时时间
localparam RED_TIME = 15;
// 绿灯倒计时时间
localparam GREEN_TIME = 20;
// 时钟计数器
always @(posedge clk or posedge rst) begin
if (rst) begin
cnt <= 0;
end else begin
cnt <= cnt + 1;
end
end
// 状态机逻辑
always @(posedge clk or posedge rst) begin
if (rst) begin
state <= RED;
end else begin
case (state)
RED: begin
if (cnt >= RED_TIME*100000000) begin
state <= GREEN;
cnt <= 0;
end
end
GREEN: begin
if (cnt >= GREEN_TIME*100000000) begin
state <= RED;
cnt <= 0;
end
end
default: begin
state <= RED;
end
endcase
end
end
// 数码管输出逻辑
always @(state) begin
case (state)
RED: begin
seg <= 4'b0100; // 数码管显示红灯
led <= 2'b10; // 红灯亮
end
GREEN: begin
seg <= 4'b0011; // 数码管显示绿灯
led <= 2'b01; // 绿灯亮
end
default: begin
seg <= 4'b0000; // 数码管不显示
led <= 2'b10; // 红灯亮
end
endcase
end
endmodule
```
这个代码模块包含一个时钟计数器、一个状态机、一个数码管输出和一个红绿灯输出。时钟计数器用于计算时间,状态机用于控制红绿灯的状态,数码管输出用于显示时间,红绿灯输出用于控制红绿灯的亮灭。
在状态机中,首先定义了两个状态:红灯和绿灯。然后根据计数器的值判断是否需要转换状态。如果当前状态是红灯,当计数器值超过15秒时就转换为绿灯状态,并将计数器清零。如果当前状态是绿灯,当计数器值超过20秒时就转换为红灯状态,并将计数器清零。如果计数器值超过了规定时间,但当前状态既不是红灯也不是绿灯,则状态默认为红灯。
数码管输出逻辑根据当前状态将红灯和绿灯的状态转换为数码管输出的值。红灯状态下,数码管输出为0100,表示显示数字4;绿灯状态下,数码管输出为0011,表示显示数字3。如果当前状态既不是红灯也不是绿灯,则数码管输出为0000,表示不显示任何数字。
最后,红绿灯输出逻辑根据当前状态将红灯和绿灯的状态转换为输出信号。红灯状态下,红灯输出为10,表示红灯亮,绿灯灭;绿灯状态下,绿灯输出为01,表示绿灯亮,红灯灭。如果当前状态既不是红灯也不是绿灯,则默认输出红灯亮,绿灯灭。
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