[Verilog实验报告交通灯x]

Verilog 实验报告

第四次 交通灯

班级：集电 0802 班

姓名： 张鹏

学号：序号： 16

一、规范

（1） 具有开关功能：当 reset=0 时 红绿灯关闭，使主支干道六个灯全灭；

（2） 具有四个功能：当 reset=1 且 func=2’b00 时，主干道和支路正常计数；

且 func=2 ’ b01 时，支干道一直绿灯，主干道一直红

灯；

且 func=2 ’ b10 时，主干道一直绿灯，支干道一直红

灯；

且 func=2 ’b11 时，主干道和支干道一直黄灯闪；（3） 计数器频率：运行频率 2Hz 计数器；

（4） 信号灯种类：红、黄、绿；

（5） 信号灯计执行时间关系：主干道：绿灯常亮

+绿灯闪 +黄灯 =支干道：红灯常亮；

此设计中：

主干道：绿灯常亮 =57s,T绿灯闪 =3s,T黄灯亮 =3s

支干道：绿灯常亮 =15s,T绿灯闪 =3s,T黄灯亮 =3s

（6） 信号灯到计时功能：信号灯预置后，开始执行

2Hz 计数器；

（7） 信号灯跳转功能：当各信号灯计时至 T 时在下一个时钟信号上升沿到来时自动转

为下一状态；

（8） 信号灯各状态跳转关系：绿 -黄-红-绿；

二、输入输出定义

reset,clk, func[1:0] ,green[1:0],red[1:0],yellow[1:0]

信号名

宽度

输入/输出

管脚

描述

reset

1

input

L13

红绿灯总开关

clk

1

input

C9

freq:50MHz

func

2

input

N17/H18

控制红绿灯功能

green[1]

1

output

D11

主绿

green[0]

1

output

E11

支绿

red[1]

1

output

F11

主红

red[0]

1

output

F12

支红

yellow[1]

1

output

C11

主黄

yellow[0]

1

output

E12

支黄

三、模块设计

状态转移图：

四、测试代码

module frequency_divider_small(reset,clk,out); // 重写一个小分频模块测试交通灯主

模块功能

input reset,clk;

output out;

reg [1:0] temp;

reg out;

always @ (posedge clk or negedge reset)

if (!reset)

temp<=2'b00;

else

temp<=(temp==2'b11)?2'b00:temp+2'b01;

always @ (temp)

out=(temp==2'b11);

endmodule

module test_traffic_light;

reg reset,clk;

reg [1:0] func;

wire [1:0] green;

wire [1:0] red;

wire [1:0] yellow;

traffic_light

simulation(.reset(reset),.clk(clk),.func(func),.green(green),.red(red),.yellow( yellow));

always #10 clk=~clk;

initial

begin

reset=0;

clk=1;

func=2'b00;

#20 reset=1;

#21000 func=2'b01;

#10000 func=2'b10;

#10000 func=2'b11;

end

endmodule

波形：

五、源代码

module frequency_divider(reset,clk,out);// 分频模块，把 50MHz时钟分成半秒计时器 input reset,clk;

output out;

reg [5:0] mol1,mol2;

reg [6:0] mol3,mol4;

reg out1,out2,out3,out;

always @ (posedge clk or negedge reset)// 把分成 40*40*125*125

if(!reset)

mol1<=6'd0;

else

mol1<=(mol1==6'd39)?6'd0:mol1+6'd1;

always @ (posedge clk or negedge reset)

if(!reset)

mol2<=6'd0;

else if(out1)

mol2<=(mol2==6'd39)?6'd0:mol2+6'd1;

always @ (posedge clk or negedge reset)

if(!reset)

mol3<=7'd0;

else if(out2)

mol3<=(mol3==7'd124)?7'd0:mol3+7'd1;

always @ (posedge clk or negedge reset)

if(!reset)

mol4<=7'd0;

else if(out3)

mol4<=(mol4==7'd124)?7'd0:mol4+7'd1;

always @ (mol1 or mol2 or mol3 or mol4)

begin

out1=(mol1==6'd39);

out2=((mol2==6'd39)&&out1);

out3=((mol3==7'd124)&&out2);

out=((mol4==7'd124)&&out3);

end

endmodule

module traffic_light(reset,clk,func,green,red,yellow);// 交通灯主模块

input reset,clk;

input [1:0] func;

output [1:0] green,red,yellow;

reg [1:0] green,red,yellow;

reg [2:0] state;

reg [6:0] cnt;

wire in;

parameter greentime1=6'd57;// 主干道绿灯时间

parameter greentime0=6'd27;// 支干道绿灯时间

parameter yellowtime=3'd3;// 黄灯时间，绿灯闪时间

frequency_divider fenpin(.reset(reset),.clk(clk),.out(in));// 调用分频模块

always @ (posedge clk or negedge reset)

begin

cnt<=7'd0;

state<=3'd1;

green<=2'b00;

red<=2'b00;

yellow<=2'b00;

end

else

if(in)// 分频器结果当主模块始能

if(func==2'b00)// 选择不同功能控制开关

if(cnt==7'd0)

case(state)// 选择不同状态

3'd1:begin

cnt<=greentime1<<1;

state<=3'd2;

green<=2'b10;

red<=2'b01;

yellow<=2'b00;

end

3'd2:begin

cnt<=yellowtime<<1;

state<=3'd3;

end

3'd3:begin

cnt<=yellowtime<<1;

state<=3'd4;

green<=2'b00;

red<=2'b01;

yellow<=2'b10;

end

3'd4:begin

cnt<=greentime1<<1;

state<=3'd5;

green<=2'b01;

red<=2'b10;

yellow<=2'b00;

end

3'd5:begin

cnt<=yellowtime<<1;

state<=3'd6;

end

3'd6:begin

cnt<=yellowtime<<1;

state<=3'd1;

green<=2'b00;

red<=2'b10;

yellow<=2'b01;

end

endcase

else

begin

cnt<=cnt-7'd1;//



倒计数，计数结束进入下一状态

case(state)

3'd3:green[1]<=cnt[0];//

3'd6:green[0]<=cnt[0];//



主干道绿灯闪

支干道绿灯闪

endcase

end

else if(func==2'b10)//



主干道常绿，支干道常红

begin

cnt<=0;

state<=3'd1;

green<=2'b10;

red<=2'b01;

yellow<=2'b00;

end

else if(func==2'b01)//



主干道常红，支干道常绿

begin

cnt<=0;

state<=3'd1;

green<=2'b01;

red<=2'b10;

yellow<=2'b00;

end

else if(func==2'b11)//



主干道，支干道黄灯一直闪

begin

cnt<=0;

state<=3'd1;

green<=2'b00;

red<=2'b00;

yellow[1]<=~yellow[1];

yellow[0]<=~yellow[1];

end

endmodule

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