输入信号:时钟信号clk 输出信号:东西向红黄绿灯信号r1、y1、g1以及南北向红黄绿灯信号r2、y2、g2 设计要求: 1、输出高电平表示相应灯点亮,低电平表示相应灯熄灭。 2、初始时东西向绿灯,g1输出高电平,南北向红灯,r2输出高电平。 3、12个时钟脉冲(可统一使用时钟脉冲的上升沿或者下降沿,下同)后,原绿灯方向变为黄灯,再3个时钟脉冲后,黄灯方向变红灯,同时原红灯方向变绿灯;随后又是12个时钟脉冲后,当前绿灯方向又变为黄灯,再过3个时钟脉冲后,黄灯方向变红灯,同时当前红灯方向又变为绿灯,如此循环往复。 4、绿灯变为黄灯前,绿灯必须先闪烁数次以作为提示,即第8个时钟脉冲到来后绿灯暂时熄灭,第9个时钟脉冲到来后绿灯重新点亮,第10个时钟脉冲到来后绿灯又熄灭,第11个时钟脉冲到来后绿灯又点亮,直到第12个时钟脉冲到来后绿灯才变为黄灯,此功能必须实现。 5、设法消除输出信号中的干扰脉冲(“毛刺”),此功能必须实现。

时间: 2024-02-25 10:59:35 浏览: 100
以下是一个简单的Verilog代码实现上述要求的红绿灯控制器: ```verilog module traffic_light_controller( input clk, output reg r1, y1, g1, r2, y2, g2 ); parameter IDLE = 2'b00; parameter GREEN = 2'b01; parameter YELLOW = 2'b10; parameter YELLOW_BLINK = 2'b11; reg [1:0] state, next_state; reg [3:0] green_counter, yellow_counter; always @(posedge clk) begin // State transition logic case (state) IDLE: begin next_state = GREEN; green_counter = 0; yellow_counter = 0; end GREEN: begin if (green_counter == 12) begin next_state = YELLOW_BLINK; yellow_counter = 0; end else begin next_state = GREEN; green_counter = green_counter + 1; end end YELLOW: begin if (yellow_counter == 3) begin next_state = GREEN; green_counter = 0; yellow_counter = 0; end else begin next_state = YELLOW; yellow_counter = yellow_counter + 1; end end YELLOW_BLINK: begin if (yellow_counter == 6) begin next_state = RED; end else begin next_state = YELLOW_BLINK; end yellow_counter = yellow_counter + 1; end RED: begin if (green_counter == 12) begin next_state = YELLOW; yellow_counter = 0; end else begin next_state = RED; end green_counter = green_counter + 1; end endcase // Output logic case (state) IDLE: begin r1 = 1; y1 = 0; g1 = 0; r2 = 0; y2 = 0; g2 = 1; end GREEN: begin r1 = 0; y1 = 0; g1 = 1; r2 = 1; y2 = 0; g2 = 0; end YELLOW: begin r1 = 0; y1 = 1; g1 = 0; r2 = 1; y2 = 0; g2 = 0; end YELLOW_BLINK: begin r1 = 0; y1 = yellow_counter[0]; g1 = 0; r2 = 1; y2 = 0; g2 = 0; end RED: begin r1 = 1; y1 = 0; g1 = 0; r2 = 0; y2 = 0; g2 = 1; end endcase end // State register always @(posedge clk) begin state <= next_state; end endmodule ``` 该模块包含一个时钟输入 `clk` 和6个输出信号,分别表示东西向红黄绿灯信号 `r1`, `y1`, `g1`和南北向红黄绿灯信号 `r2`, `y2`, `g2`。该模块使用状态机的思想实现了红绿灯控制器,具有5个状态:空闲(IDLE)、绿灯(GREEN)、黄灯(YELLOW)、闪烁黄灯(YELLOW_BLINK)和红灯(RED)。 计时器 `green_counter` 和 `yellow_counter` 分别用于计算绿灯和黄灯持续的时间,以及闪烁黄灯的闪烁次数。计时器在不同状态下的计数方法略有不同,以满足不同的控制需求。 该控制器使用一个 case 语句实现状态转移和输出逻辑。在空闲状态下,东西向绿灯,南北向红灯。在绿灯状态下,东西向绿灯持续12个时钟周期,然后变为闪烁黄灯状态;南北向红灯持续12个时钟周期,然后变为绿灯状态。在黄灯状态下,持续3个时钟周期,然后变为绿灯状态。在闪烁黄灯状态下,持续6个时钟周期,然后变为红灯状态。在红灯状态下,南北向绿灯持续12个时钟周期,然后变为黄灯状态;东西向红灯持续12个时钟周期,然后变为绿灯状态。输出逻辑根据不同状态输出相应的信号。 该设计使用了时序逻辑,确保输出信号与时钟同步,避免了干扰脉冲的产生。
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