FPGA 路径规划代码

以下是使用Verilog编写的FPGA路径规划代码示例：

// 定义输入和输出端口
module path_planner (
input clk, // 时钟信号
input reset, // 复位信号
input start, // 路径规划开始信号
input [7:0] start_pos, // 起始位置
input [7:0] end_pos, // 目标位置
input [7:0] obstacles[99], // 障碍物位置
output [7:0] path[99], // 路径
output [7:0] next_pos // 下一个位置
);

// 定义局部变量
reg [7:0] current_pos; // 当前位置
reg [7:0] previous_pos; // 上一个位置
reg [7:0] distance[99]; // 距离数组
reg [7:0] previous[99]; // 上一个位置数组
reg [7:0] visited[99]; // 已访问数组
reg [7:0] min_distance; // 最小距离
reg [7:0] min_index; // 最小距离索引
reg [7:0] i; // 计数器
reg [7:0] j; // 计数器
reg [7:0] k; // 计数器

// 状态机定义
reg [1:0] state;
parameter IDLE = 2'b00;
parameter SEARCH = 2'b01;
parameter BACKTRACK = 2'b10;

// 状态转换逻辑
always @(posedge clk or posedge reset) begin
if (reset) begin
state <= IDLE;
end else begin
case (state)
IDLE: begin
if (start) begin
current_pos <= start_pos;
state <= SEARCH;
end
end
SEARCH: begin
if (current_pos == end_pos) begin
state <= IDLE;
end else begin
// 初始化距离和上一个位置数组
for (i = 0; i < 99; i = i + 1) begin
distance[i] <= 255;
previous[i] <= 255;
end
// 标记已访问当前位置
visited[current_pos] <= 1;
// 计算当前位置到各个邻居的距离
for (i = 0; i < 8; i = i + 1) begin
if (current_pos + i == obstacles) begin
distance[current_pos + i] <= 255;
end else begin
distance[current_pos + i] <= distance[current_pos] + 1;
end
end
// 找到距离最小的未访问邻居
min_distance <= 255;
for (i = 0; i < 8; i = i + 1) begin
if (visited[current_pos + i] == 0 && distance[current_pos + i] < min_distance) begin
min_distance <= distance[current_pos + i];
min_index <= current_pos + i;
end
end
// 如果没有未访问邻居，则后退
if (min_distance == 255) begin
state <= BACKTRACK;
end else begin
// 更新上一个位置数组
previous[min_index] <= current_pos;
// 移动到距离最小的未访问邻居
previous_pos <= current_pos;
current_pos <= min_index;
end
end
end
BACKTRACK: begin
// 移动到上一个位置
previous_pos <= current_pos;
current_pos <= previous[current_pos];
// 如果回到了起始位置，则路径规划失败
if (current_pos == start_pos) begin
state <= IDLE;
end else begin
state <= SEARCH;
end
end
endcase
end
end

// 输出逻辑
assign path[0] = end_pos;
always @(posedge clk) begin
if (state == IDLE) begin
for (i = 1; i < 99; i = i + 1) begin
path[i] <= 255;
end
next_pos <= 255;
end else begin
// 根据上一个位置数组构造路径
k <= 0;
j <= current_pos;
while (j != start_pos) begin
k <= k + 1;
path[k] <= j;
j <= previous[j];
end
path[k+1] <= start_pos;
// 输出下一个位置
next_pos <= previous_pos;
end
end

endmodule

注意：以上代码为示例代码，可能存在语法错误和逻辑错误，请根据实际需求进行修改和优化。