利用VHDL实现以下功能:1、能显示十字路口东西、南北两个方向的红灯、黄灯、绿灯的指示状态,用两组发光二极管表示两个方向的红灯、黄灯、绿灯。2、实现正常的倒计时功能。用两组数码管作为LED作为东西、南北方向的时间显示,时间为红灯45秒、绿灯40秒、黄灯5秒。3、实现特殊状态的功能。按下按键1后能实现:(1)计时器停止计数并保持在原来的状态。(2)东西、南北路口均显示红灯状态。(3)特殊状态解除后能继续计数。4、能实现总体清零功能

时间: 2023-07-10 14:33:04 浏览: 51
好的,这是一个复杂的功能,需要用到VHDL语言进行设计和实现。根据您的要求,我可以给您提供一份代码框架供您参考: ``` entity Traffic_Light is Port ( clk : in std_logic; --时钟信号 reset : in std_logic; --复位信号 btn1 : in std_logic; --按键1 north_south_LED : out std_logic_vector(2 downto 0); --南北方向的LED指示灯 east_west_LED : out std_logic_vector(2 downto 0); --东西方向的LED指示灯 north_south_time : out std_logic_vector(5 downto 0); --南北方向的倒计时时间 east_west_time : out std_logic_vector(5 downto 0) --东西方向的倒计时时间 ); end Traffic_Light; architecture Behavioral of Traffic_Light is signal count : integer range 0 to 90 := 0; --计数器,用于控制红绿灯时间 signal NS_state : std_logic_vector(2 downto 0) := "000"; --南北方向灯的状态 signal EW_state : std_logic_vector(2 downto 0) := "000"; --东西方向灯的状态 signal NS_time_left : integer range 0 to 45 := 45; --南北方向倒计时剩余时间 signal EW_time_left : integer range 0 to 40 := 40; --东西方向倒计时剩余时间 signal NS_time_stop : boolean := false; --南北方向计时器停止计数标志 signal EW_time_stop : boolean := false; --东西方向计时器停止计数标志 signal special_state : boolean := false; --特殊状态标志 signal NS_LED_output : std_logic_vector(6 downto 0) := "0000000"; --南北方向LED输出 signal EW_LED_output : std_logic_vector(6 downto 0) := "0000000"; --东西方向LED输出 begin process(clk, reset, btn1) begin if reset = '1' then --复位信号 count <= 0; NS_state <= "000"; EW_state <= "000"; north_south_LED <= NS_state; east_west_LED <= EW_state; NS_time_left <= 45; EW_time_left <= 40; NS_time_stop <= false; EW_time_stop <= false; special_state <= false; NS_LED_output <= "0000000"; EW_LED_output <= "0000000"; north_south_time <= (others => '0'); east_west_time <= (others => '0'); elsif rising_edge(clk) then --时钟上升沿 if not special_state then --正常状态 if count = 0 then --绿灯 NS_state <= "001"; EW_state <= "010"; north_south_LED <= NS_state; east_west_LED <= EW_state; north_south_time <= std_logic_vector(to_unsigned(NS_time_left, 6)); east_west_time <= std_logic_vector(to_unsigned(EW_time_left, 6)); elsif count < 45 then --黄灯 NS_state <= "010"; EW_state <= "010"; north_south_LED <= NS_state; east_west_LED <= EW_state; north_south_time <= std_logic_vector(to_unsigned(NS_time_left, 6)); east_west_time <= std_logic_vector(to_unsigned(EW_time_left, 6)); elsif count < 50 then --红灯 NS_state <= "100"; EW_state <= "001"; north_south_LED <= NS_state; east_west_LED <= EW_state; north_south_time <= std_logic_vector(to_unsigned(NS_time_left, 6)); east_west_time <= std_logic_vector(to_unsigned(EW_time_left, 6)); else count <= -1; NS_time_left <= NS_time_left - 1 when not NS_time_stop else NS_time_left; EW_time_left <= EW_time_left - 1 when not EW_time_stop else EW_time_left; north_south_time <= std_logic_vector(to_unsigned(NS_time_left, 6)); east_west_time <= std_logic_vector(to_unsigned(EW_time_left, 6)); if NS_time_left = 0 then NS_time_left <= 45; NS_state <= "000"; EW_state <= "010"; elsif EW_time_left = 0 then EW_time_left <= 40; NS_state <= "001"; EW_state <= "000"; end if; end if; count <= count + 1; else --特殊状态 NS_state <= "100"; EW_state <= "100"; north_south_LED <= NS_state; east_west_LED <= EW_state; north_south_time <= std_logic_vector(to_unsigned(NS_time_left, 6)); east_west_time <= std_logic_vector(to_unsigned(EW_time_left, 6)); if btn1 = '1' then --按键1按下 NS_time_stop <= true; EW_time_stop <= true; NS_time_left <= NS_time_left; EW_time_left <= EW_time_left; else --按键1释放 NS_time_stop <= false; EW_time_stop <= false; end if; end if; end if; --总体清零功能 if btn1 = '1' then count <= 0; NS_state <= "000"; EW_state <= "000"; north_south_LED <= NS_state; east_west_LED <= EW_state; NS_time_left <= 45; EW_time_left <= 40; NS_time_stop <= false; EW_time_stop <= false; special_state <= false; NS_LED_output <= "0000000"; EW_LED_output <= "0000000"; north_south_time <= (others => '0'); east_west_time <= (others => '0'); end if; --LED输出控制 case NS_state is when "000" => NS_LED_output <= "0001000"; --南北方向红灯 when "001" => NS_LED_output <= "0000100"; --南北方向绿灯 when "010" => NS_LED_output <= "0000010"; --南北方向黄灯 when others => NS_LED_output <= "0000000"; end case; case EW_state is when "000" => EW_LED_output <= "0001000"; --东西方向红灯 when "001" => EW_LED_output <= "0000100"; --东西方向绿灯 when "010" => EW_LED_output <= "0000010"; --东西方向黄灯 when others => EW_LED_output <= "0000000"; end case; north_south_LED(2 downto 0) <= NS_LED_output(2 downto 0); east_west_LED(2 downto 0) <= EW_LED_output(2 downto 0); end process; end Behavioral; ``` 上面的代码框架实现了您所需的功能,您可以根据实际需要进行修改和完善。需要注意的是,这只是一个简单的代码框架,还需要进行仿真和调试才能保证正确性。

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