如何利用数字键随意调节十字路口的周期时间

为了实现利用数字键随意调节十字路口的周期时间，需要对信号灯控制器进行改进，增加数字键输入和周期时间调节的功能。

以下是一个简单的实现过程：

1. 定义输入和输出端口

在信号灯控制器的entity中增加输入端口，包括数字键输入和周期时间调节信号。例如：

entity traffic_light_controller is
  port(
    clk : in std_logic;
    north_south_green : out std_logic;
    east_west_green : out std_logic;
    north_south_yellow : out std_logic;
    east_west_yellow : out std_logic;
    north_south_red : out std_logic;
    east_west_red : out std_logic;
    key : in std_logic_vector(3 downto 0);  -- 数字键输入
    cycle_adjust : in std_logic  -- 周期时间调节信号
  );
end entity;

2. 在architecture中增加周期时间计数器

在architecture中增加一个计数器，用于计算当前周期时间。例如，设置周期时间为60秒，计数器从0到59，计数器达到59时复位。例如：

architecture ahdl of traffic_light_controller is
  signal counter : integer range 0 to 59 := 0;  -- 周期时间计数器
begin
  process(clk)
  begin
    if rising_edge(clk) then
      -- 计数器加1
      counter <= counter + 1;

      -- 根据计数器判断信号灯状态
      case counter is
        when 0 to 29 =>  -- 北南方向红灯，东西方向绿灯
          north_south_red <= '1';
          north_south_yellow <= '0';
          north_south_green <= '0';
          east_west_red <= '0';
          east_west_yellow <= '0';
          east_west_green <= '1';
        when 30 to 56 =>  -- 北南方向绿灯，东西方向黄灯
          north_south_red <= '0';
          north_south_yellow <= '0';
          north_south_green <= '1';
          east_west_red <= '0';
          east_west_yellow <= '1';
          east_west_green <= '0';
        when 57 to 59 =>  -- 北南方向黄灯，东西方向红灯
          north_south_red <= '0';
          north_south_yellow <= '1';
          north_south_green <= '0';
          east_west_red <= '1';
          east_west_yellow <= '0';
          east_west_green <= '0';
      end case;
      
      -- 如果计数器达到60，则复位计数器
      if counter = 59 then
        counter <= 0;
      end if;
    end if;
  end process;
end architecture;

3. 实现数字键输入功能

根据数字键输入，调节周期时间。可以在architecture中增加一个变量，用于保存周期时间调节值，例如：

architecture ahdl of traffic_light_controller is
  signal counter : integer range 0 to 59 := 0;
  signal cycle_adjust_value : integer range 0 to 59 := 0;  -- 周期时间调节值
begin
  process(clk)
  begin
    if rising_edge(clk) then
      -- 如果有数字键输入，则更新周期时间调节值
      if key /= "0000" then
        cycle_adjust_value <= cycle_adjust_value + to_integer(unsigned(key));
      end if;
      
      -- 如果有周期时间调节信号，则更新周期时间
      if cycle_adjust = '1' then
        counter <= cycle_adjust_value;
      else
        counter <= counter + 1;
      end if;

      -- 根据计数器判断信号灯状态，与上面的代码相同
    end if;
  end process;
end architecture;

根据以上代码实现，就可以利用数字键随意调节十字路口的周期时间了。具体方法是，在数字键输入模块中，输入数字键的值，然后在周期时间计数器模块中，接收输入的键值，即时更新周期时间调节值，并根据周期时间调节信号进行周期时间的调整。这样就可以根据实际需要，灵活地调整周期时间，以适应不同的交通情况。