用Verilog实现小车寻迹

这是一个Verilog实现小车寻迹的简单例子：

module car_trace(
  input clk,
  input reset,
  input [4:0] sensor,
  output reg [1:0] direction
);

reg [4:0] prev_sensor;

always @(posedge clk) begin
  if (reset) begin
    direction <= 2'b00;
    prev_sensor <= 5'b00000;
  end else begin
    prev_sensor <= sensor;
    case (sensor)
      5'b10000: direction <= 2'b10; // Turn left
      5'b11000: direction <= 2'b10; // Turn left
      5'b01100: direction <= 2'b00; // Go straight
      5'b00110: direction <= 2'b01; // Turn right
      5'b00011: direction <= 2'b01; // Turn right
      5'b00001: direction <= 2'b01; // Turn right
      default: direction <= prev_sensor[1:0]; // Keep previous direction
    endcase
  end
end

endmodule

该模块有四个输入：时钟信号 `clk`，复位信号 `reset` 和五个寻迹传感器的输出 `sensor`。它还有一个输出 `direction`，用于指示小车应该向左、向右或直行。

`prev_sensor` 寄存器用于存储上一个时钟周期的 `sensor` 值，以便在没有新的传感器数据的情况下保持车辆的运动方向。在时钟上升沿时，使用 `case` 语句根据传感器数据更新 `direction` 寄存器的值。

在这个例子中，传感器的布局如下：

 _____
|  |  |
|--|--|
|  |  |
 ‾‾‾‾‾

其中第一列为最左侧的传感器，第五列为最右侧的传感器。如果一个传感器检测到黑线，它的输出值为 `1`，否则为 `0`。根据传感器输出的二进制值，可以判断小车的位置和方向。例如，如果传感器输出为 `5'b10000`，则表示小车偏向左侧，需要向左转。