FPGA实现十字路口交通灯控制器设计

"自选课题-交通灯控制器fpga" 该实验是关于使用FPGA（Field-Programmable Gate Array）设计一个十字路口交通灯控制器的项目。实验的主要目的是让学生掌握EDA工具的使用，并通过FPGA实现一个实际的控制系统。在这个实验中，学生需要设计一个能够控制东西和南北方向交通灯的系统，考虑到道路交通实际情况，南北方向的绿灯时间比东西方向的绿灯时间要长。 实验的具体要求如下： 1. 交通灯控制器需要管理四个方向的交通灯，每个方向都有红、黄、绿和左转灯共四盏。南北方向的绿灯时间为40秒，而东西方向的绿灯时间为30秒。黄灯和左转灯的时间均为5秒和15秒。 2. 控制器的设计采用了两个并行的always模块，分别负责控制南北方向和东西方向的灯。这两个模块是同步的，使用相同的时钟信号。为了实现不同时间间隔的控制，每个灯的亮灯时间通过不同的初始值和case语句来计时。 3. 交通灯的状态转换由一张状态表详细描述，表中列出了在东西方向和南北方向各个灯的状态变化。例如，当东西方向为红灯（状态为1）时，南北方向依次亮起绿灯、黄灯、左转灯和黄灯。 4. 实现程序中，交通灯控制器模块（traffic）接收时钟（CLK）、使能信号（EN）以及东西方向（EW）和南北方向（NS）的灯的选择信号。内部使用了多个寄存器变量，如lightns、lightew、tempns、tempew、redns等，用于存储和控制灯的状态变化。模块中的always块将根据这些变量的值进行条件判断和计时，以实现灯的状态转换。 5. 在实际实现中，FPGA会根据这个模块的逻辑描述，配置其内部的可编程逻辑资源，从而在硬件层面上实现交通灯的自动控制。 通过这个实验，学生不仅可以学习到FPGA的基础知识，还能理解数字逻辑设计、时序控制以及实际应用中的问题解决。此外，此实验还涵盖了Verilog或VHDL等硬件描述语言的使用，这些都是现代数字系统设计不可或缺的技能。