《2022年用verilog语言编写交通灯程序.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年用verilog语言编写交通灯程序.pdf（9页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、交通灯实验目的写一个交通灯，要求：有东西南北四个方向，两组交通灯轮流交替变换，其中，红灯时间为30 个时间单位，绿灯时间为 25 个时间单位，黄灯时间为5 个时间单位。最后用modelsim软件进行仿真。要求设计是一个可综合设计。实验原理根据实验要求的逻辑功能描述，可以分析得出原理图如下：控制器即可以设计为一个有限状态机的形式：E-W方向S-N方向状态RYGRYG100100IDLE100001S1100010S2001100S3010100S4根据实验要求画出控制器的状态转移图如下：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - -
2、 - - - - - -第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 代码源代码（1）控制器模块module traffic_lights(clk,rst,count,ew,sn);input clk,rst;input5:0 count;output2:0 ew,sn;reg2:0 ew,sn;reg3:0 state;parameter Idle=3b000,s1=3b001,s2=3b010,s3=3b011,s4=3b100;always (posedge clk)if(!rst) beginstate=Idle;endelsecasex(state)Idle: if
3、(rst)begin精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - - state=s1; ends1: if(count=d25) beginstate=s2;ends2: if(count=d30)beginstate=s3;ends3: if(count=d55) beginstate=s4;ends4: if(count=d60)beginstate=s1;endendcasealways (posedge clk)beginif(!rst)
4、beginew=3b100;sn=3b100;精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - - endelsecasex(state)Idle: if(rst)beginew=3b100;sn=3b001;ends1: if(count=d25)beginew=3b100;sn=3b010;ends2: if(count=d30)beginew=3b001;sn=3b100;ends3: if(count=d55)beginew=3b010;sn=
5、3b100;ends4: if(count=d60)begin精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - - ew=3b100;sn=3b001;enddefault: state=Idle;endcaseendendmodule（2）计数器模块module counter(en,clk,rst,out);output5:0out;input en,clk,rst;reg5:0 out;always(posedge clk or negedge
6、rst)beginif(!rst)out=d0;else if(!en&outd60)out=out+1;else out=d1;endendmodule精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - - （3）将控制器与计数器进行连接module traffic_lights_top(out,clk,rst,en,ew,sn);input clk,rst,en;output2:0 ew,sn;output5:0out;wire5:0 out; tr
7、affic_lights u1(.clk(clk),.rst(rst),.count(out),.ew(ew),.sn(sn);counter u2(.en(en),.clk(clk),.rst(rst),.out(out);endmodule2、激励timescale 1ns/100psmodule traffic_lights_tb; 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - - reg clk,rst,en; wire2:0 ew,sn;
8、wire5:0out; traffic_lights_top m(.clk(clk),.rst(rst),.en(en),.ew(ew),.sn(sn),.out(out); always #5 clk=clk;initial en=1;initial begin clk=1; en=0; rst=0; #5 rst=1; endendmodule精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 仿真波形（图一）（图二）五、波形说明波形图中，从上至
9、下依次为：时钟信号clk、复位信号 rst、计数器使能端 en、东西方向上灯的状态ew、南北方向上灯的状态sn、计数器的输出 out。该程序实现的功能是在一个十字路口的交通灯的轮流交替变换：状态方向灯的状态025253030555560东西方向 ew红红绿黄南北方向 sn绿黄红红图一可以完整的看到60 个时间单位内两个方向上灯交替的状况精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 图二可以清楚的看到在时间从030 过程中灯的跳变时间和结果。实验
10、过程中遇到的问题及解决方法1、在实验过程中得到的波形图跟我设计的时间间隔不一致，仔细检查过后发现是因为控制器和计数器没有很好的连接在一起，导致灯的跳变跟计数器的控制脱离了，修改之后得到时间间隔比例跟设计一致的波形。2、在检查波形的过程中发现计数器实现的不是模60，而是模 64，将计数器程序中的选择条件从 if(!en)改为 if(!en&out d60)之后得到了自己想要的计数器。实验心得刚开始，程序调试过程中始终都有些莫名其妙的错误，自己只能凭着自己的理解和单纯靠一些感觉去修改。有时候越改错误越多，到后来程序显示没有错误了，但是仿真却无法执行， 一长串的警告看的我有点崩溃。 静下心来后从头开始分析每一句的程序，最后发现其实只是一个很小的失误。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - - -