用Verilog HDL设计一个十字路口交通灯控制, 显示。 要求: 1)东西、南北两条干道的红、绿、黄交通灯按如下要求循环变化,并以倒计时方式 示干道通行或禁止的时间。交通灯控制要求如下 交通灯控制要求
时间: 2024-06-09 08:06:42 浏览: 177
交通灯控制要求如下:
1. 东西方向交通灯控制:
- 红灯亮10秒钟,绿灯亮20秒钟,黄灯亮3秒钟。
- 绿灯亮时,南北方向红灯亮,禁止通行;红灯亮时,南北方向绿灯亮,允许通行。
2. 南北方向交通灯控制:
- 红灯亮15秒钟,绿灯亮20秒钟,黄灯亮3秒钟。
- 绿灯亮时,东西方向红灯亮,禁止通行;红灯亮时,东西方向绿灯亮,允许通行。
设计思路如下:
1. 设计红、绿、黄三个灯的计时器,分别计时10秒、20秒、3秒(或15秒、20秒、3秒)。
2. 设计两个状态机,分别控制东西方向和南北方向的交通灯变化。
3. 设计时序逻辑,根据状态机输出的信号控制交通灯的亮灭。
Verilog HDL代码如下(仅供参考):
```
module traffic_light(
input clk,
output reg ew_red,
output reg ew_yellow,
output reg ew_green,
output reg ns_red,
output reg ns_yellow,
output reg ns_green
);
// 定义状态机的状态
parameter [1:0] EW_RED = 2'b00;
parameter [1:0] EW_GREEN = 2'b01;
parameter [1:0] EW_YELLOW = 2'b10;
parameter [1:0] NS_RED = 2'b00;
parameter [1:0] NS_GREEN = 2'b01;
parameter [1:0] NS_YELLOW = 2'b10;
// 定义计时器的计数值
parameter [3:0] EW_RED_TIME = 4'b1010;
parameter [4:0] EW_GREEN_TIME = 5'b10100;
parameter [2:0] EW_YELLOW_TIME = 3'b011;
parameter [3:0] NS_RED_TIME = 4'b1111;
parameter [4:0] NS_GREEN_TIME = 5'b10100;
parameter [2:0] NS_YELLOW_TIME = 3'b011;
// 定义状态机的寄存器变量
reg [1:0] ew_state;
reg [1:0] ns_state;
// 定义计时器的寄存器变量
reg [4:0] ew_timer;
reg [4:0] ns_timer;
// 初始化状态机和计时器
initial begin
ew_state = EW_RED;
ns_state = NS_GREEN;
ew_timer = 0;
ns_timer = 0;
end
// 计时器递增
always @(posedge clk) begin
if (ew_state == EW_RED) begin
ew_timer <= ew_timer + 1;
end else if (ew_state == EW_GREEN) begin
ew_timer <= ew_timer + 1;
end else if (ew_state == EW_YELLOW) begin
ew_timer <= ew_timer + 1;
end else if (ns_state == NS_RED) begin
ns_timer <= ns_timer + 1;
end else if (ns_state == NS_GREEN) begin
ns_timer <= ns_timer + 1;
end else if (ns_state == NS_YELLOW) begin
ns_timer <= ns_timer + 1;
end
end
// 状态机控制逻辑
always @(posedge clk) begin
if (ew_state == EW_RED) begin
ew_red <= 1;
ew_yellow <= 0;
ew_green <= 0;
if (ew_timer == EW_RED_TIME) begin
ew_state <= EW_GREEN;
ew_timer <= 0;
end
end else if (ew_state == EW_GREEN) begin
ew_red <= 0;
ew_yellow <= 0;
ew_green <= 1;
ns_red <= 1;
if (ew_timer == EW_GREEN_TIME) begin
ew_state <= EW_YELLOW;
ew_timer <= 0;
end
end else if (ew_state == EW_YELLOW) begin
ew_red <= 0;
ew_yellow <= 1;
ew_green <= 0;
ns_green <= 1;
ns_red <= 0;
if (ew_timer == EW_YELLOW_TIME) begin
ew_state <= EW_RED;
ew_timer <= 0;
end
end else if (ns_state == NS_RED) begin
ns_red <= 1;
ns_yellow <= 0;
ns_green <= 0;
if (ns_timer == NS_RED_TIME) begin
ns_state <= NS_GREEN;
ns_timer <= 0;
end
end else if (ns_state == NS_GREEN) begin
ns_red <= 0;
ns_yellow <= 0;
ns_green <= 1;
ew_red <= 1;
if (ns_timer == NS_GREEN_TIME) begin
ns_state <= NS_YELLOW;
ns_timer <= 0;
end
end else if (ns_state == NS_YELLOW) begin
ns_red <= 0;
ns_yellow <= 1;
ns_green <= 0;
ew_green <= 1;
ew_red <= 0;
if (ns_timer == NS_YELLOW_TIME) begin
ns_state <= NS_RED;
ns_timer <= 0;
end
end
end
endmodule
```
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