quartus17.1设计交通信号灯

### 设计交通信号灯

在 Quartus 17.1 中设计交通信号灯涉及硬件描述语言（HDL）编程以及相应的仿真验证。以下是基于 Verilog 的实现方法。

#### 创建新项目
启动 Quartus II 软件并创建一个新的工程文件夹来保存所有的源代码和配置数据。选择目标器件型号，通常为 FPGA 或 CPLD 类型。

#### 编写Verilog代码
编写用于控制红绿黄三色 LED 的状态机逻辑。这里给出一段简单的 Verilog 实现：

module traffic_light(
    input wire clk,      // 主时钟信号
    output reg red,
    output reg yellow,
    output reg green     // 输出到LED的颜色指示
);

parameter RED_TIME = 20;        // 定义每种颜色持续的时间周期数
parameter YELLOW_TIME = 8;
parameter GREEN_TIME = 20;

reg [3:0] state_counter;       // 记录当前时间片计数值
integer current_state;         // 当前的状态编号

always @(posedge clk) begin
    case(current_state)
        0 : begin              // 红灯阶段
            if(state_counter >= RED_TIME-1)begin
                current_state <= 1;
                state_counter <= 0;
            end else begin
                state_counter <= state_counter + 1;
            end
            {red,yellow,green}<=3'b100;
        end
        
        1 : begin             // 黄灯过渡期
            if(state_counter >= YELLOW_TIME-1)begin
                current_state <= 2;
                state_counter <= 0;
            end else begin
                state_counter <= state_counter + 1;
            end
            {red,yellow,green}<=3'b010;
        end
    
        2 : begin             // 绿灯通行时段
            if(state_counter >= GREEN_TIME-1)begin
                current_state <= 0;
                state_counter <= 0;
            end else begin
                state_counter <= state_counter + 1;
            end
            {red,yellow,green}<=3'b001;
        end
    endcase
end

initial begin                 // 初始化设置
    current_state=0;
    state_counter=0;
end

endmodule

此段程序定义了一个有限状态机 FSM 来模拟实际生活中常见的十字路口交通指挥系统的工作流程[^1]。

#### 进行编译综合及时序分析
完成上述编码之后，在Quartus环境中执行编译操作以检查语法错误，并通过布局布线工具生成适合特定芯片架构的目标位流文件。

#### 测试与调试
利用ModelSim或其他兼容的波形发生器软件加载已合成的设计进行功能测试，确保其行为符合预期规格说明。