Verilog HDL基础教程之:实例5 交通灯控制器
产品介绍
设计一个简易的交通等控制器,实现一个具有两个方向、共8个灯并具有时间倒计时功能的交通灯功能。
交通灯是城市交通中必不可少的重要工具,是城市交通秩序的重要保障。本实例就是实现一个常见的十字路通灯功能。读者通过学习这个交通灯控制器,能轻松实现一个更加完整的交通灯。例如实现实时配置各种灯的时间,手动控制各个灯的状态等。
一个十字路口的交通大体上分为两个方向,每个方向具有红灯、绿灯和黄灯3种,另外每个方向还具有左转灯,因此每个方向具有4个灯。
这个交通灯还为每一个灯的状态设计了倒计时数码管显示功能。可以为每一个灯的状态设置一个初始值,灯状态改变后,开始按照这一个初始值倒计时。倒计时归零后,灯的状态将会改变至下一个状态。
值得注意的是,交通灯两个方向的灯的状态是相关的。也就是说,每个方向的灯的状态影响着另外一个方向的灯的状态,这样才能够协调两个方向的车流。如果每个方向的灯是独立变化的,那么交通灯就没有了意义。
在实际的交通系统中,直行绿灯、左转绿灯和红灯的变化之间都应该有黄灯作为缓冲,以保证交通的安全。因此假如我们假设方向A的黄灯亮的时间持续5s,直行绿灯灯亮的时间持续40s,左转灯灯亮的时间持续15s,则方向B红灯灯亮的时间持续为(直行绿灯+黄灯+左转绿灯+黄灯)所消耗的时间,一共为65s。
同样假设方向B黄灯亮的时间持续5s,直行绿灯灯亮的时间持续30s,左转灯灯亮的时间持续15s,则方向B红灯灯亮的时间持续为(直行绿灯+黄灯+左转绿灯+黄灯)所消耗的时间,一共为55s。
具体时间参数的设定读者能够准确的通过需要进行修改,但是一定要保证两个方向的灯的状态符合表1的要求。
下面给出交通灯控制器的VerilogHDL源代码,首先介绍交通灯端口信号的定义及说明,读者能够最终靠这些端口将此交通灯模块实例化至自己的工程设计中。