EDA课程设计-用VerilogHDL语言编写-红绿灯控制程序.docx

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1、XI AN UNIVERSITY OF TECHNOLOGYEDA综合实践所在院系自动化与信息工程学院专业名称电子信息科学与技术班级电技111题目红绿灯设计指导教师XXXX成员XXX完成时间2014年元月一、设计任务及要求：设计任务：红绿灯控制程序要 求：1、有倒计时显示2、红黄绿灯三个状态，根据现实红绿灯的转换设计逻辑关系设计3、具有复位控制按钮，动作时，复位到初始状态1、实物验收评语及成绩（40%）：2、答辩评语及成绩（30%）：3、报告评语及成绩（30%）：二、红绿灯原理及设计思路设计思路：为了实现两个方向红绿灯循环亮灭的过程，假设该过程如下：起始（st0）东西方向绿灯亮（green1=

2、1），南北方向红灯亮（red2=1）,这个 过程持续3个clock周期；然后（st3）东西方向黄灯亮，绿灯灭，南北方向红 灯仍然亮着，这个过程持续1个clock；然后（st4）东西方向红灯亮，南北方 向绿灯亮，这个过程持续3个clock；然后南北（st7）方向黄灯亮，东西方向 红灯仍然亮着，这个过程持续一个 clock；接下来就回到起始（st0）的状态进 行循环。此程序中无论哪个方向，各个灯亮着的时间之比为，绿：黄：红=3:1:4, 可以设置clock的值确定各灯具体的亮的时间。1、红绿灯工作状态的真值表:状态redlye11owlgreenlred2yellow2green2初始赋值0000

3、00stO001100stl001100st2001100st3010100st4100001at 5100001st6100001st?100010stO001100 2、模型图:（见下页）3状态机:三、源程序module traffic(clock,reset,red1,yellow1,green1,red2,yellow2,green2);input clock,reset;output red1,yellow1,green1,red2,yellow2,green2;parameter st00,st11,st22,st33,st44,st55,st66,st77;reg2:0 stat

4、e,nxstate;reg red1,yellow1,green1,red2,yellow2,green2;always(posedge clock or posedge reset)beginif(reset)statest0;elsestatenxstate;endalways(state)beginred11b0; yellow11b0; green11b0;red21b0; yellow21b0; green21b0;case(state)st0:begingreen11b1;red21b1;nxstatest1;endst1:begingreen11b1;red21b1;nxstat

5、est2;endst2:begingreen11b1;red21b1;nxstate二st3;endst3:begingreen1=1b0;yellow1=1b1; red2=1b1; nxstate二st4;endst4:beginred1=1b1;red2=1b0;yellow1=1b0;green2=1b1;nxstate二st5;endst5:begin red1=1b1; green2=1b1;nxstate二st6;endst6:begin red1=1b1; green2=1b1;nxstate二st7;endst7:begingreen2=1b0;red1=1b1;yellow

6、2=1b1;nxstate二st0;endendcaseendendmodule四、编译和仿真波形红绿灯设计仿真图五、仿真分析及结论根据仿真波形图可以看出实验结果符合预期设想，基本实现了红绿黄灯按一 定规律进行循环闪烁的功能，仿真结果与预想的一致，实现了各个方向绿、黄、 红灯闪亮的时间比为3： 1： 4。程序中美中不足的是这个比例是固定的，必须通过修改程序来修改时间比， 而且只是一个比例，不是固定的以秒为单位的时间。例如要实现绿、黄、红灯闪 亮时间为20s，5s，25s，就无法用该程序实现，但可以通过在程序中修改时间 比来实现。另外此程序的缺憾是没有手动校准红绿灯时间的功能，假设红绿灯由于年代 久远内部芯片老化而导致时间产生误差，就无法进行校准，而必须更换红绿灯。程序的亮点是简单易懂，容易理解，适合刚刚学习Verilog语言的人。对 于红绿灯的设计思路容易掌握。通过此次课程设计，我基本了解了用Verilog语言编程的一般方法，掌握 了用该语言编程的一些技巧，这对于刚刚接触Verilog语言的我来说是个不小的 提高。同时感谢老师的指导，让我在编程的过程中思路更清晰了一些，克服了一 些很难的问题。我会更加努力，如果以后还会用到该语言，定会再接再厉，做的 更好。实用文档