基于Verilog的十字路口交通燈控制電路設計

• 一、設計要求
• 二、設計方案
• 三、電路原理圖
• 四、代碼實現
• • • 1. Verilog代碼：
    • 2. Testbench代碼
• 五、仿真結果

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一、設計要求

設計并實現一個簡單的十字路口交通燈控制電路。以4個紅色指示燈、4個綠色指示燈和4個黃色指示燈模擬路口東西南北4個方向的紅綠黃交通燈。控制這些燈，使它們安下列規律亮滅。
1、東西方向綠燈亮，南北方向紅燈亮。東西方向通車，時間30秒；
2、東西方向黃燈閃爍，南北方向紅燈亮，時間2秒。
3、東西方向紅燈亮，南北方向綠燈亮。南北方向通車，時間30秒；
4、東西方向紅燈亮，南北方向黃燈閃爍，時間2秒。
5、返回1，繼續運行。

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二、設計方案

設計一個有五個狀態的狀態機，其中一個為初始狀態。如下圖：

在狀態S1~S4中，計數器在每個時鐘上升沿加一。

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三、電路原理圖

• 對上圖局部放大處理：
  
  
  
  

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四、代碼實現

1. Verilog代碼：

module traffic_light(clk,rst_n,light_east,light_west,light_north,light_south); input clk,rst_n; output [2:0]light_east,light_north,light_south,light_west; reg[2:0] light_east,light_north,light_south,light_west; parameterS0=0,S1=1,S2=2,S3=3,S4=4; reg [2:0]state; reg [5:0]cnt; always @(posedge clk or negedge rst_n )begin if(!rst_n) begin{light_east,light_north,light_south,light_west}=12'b0;cnt <= 0;state <= S0;endelsebegincase (state)S0: begin {light_east,light_north,light_south,light_west}=12'b1;state <= S1;endS1: if(cnt==30) beginstate <= S2;cnt <= 0;endelse begin cnt <= cnt + 1'b1;{light_east,light_west,light_north,light_south}=12'b100_100_001_001;state <= S1;endS2: if(cnt==2) beginstate <= S3;cnt <= 0;endelse begin cnt <= cnt + 1'b1;{light_east,light_west,light_north,light_south}=12'b010_010_001_001;state <= S2;endS3: if(cnt==30) beginstate <= S4;cnt <= 0;endelse begin cnt <= cnt + 1'b1;{light_east,light_west,light_north,light_south}=12'b001_001_100_100;state <= S3;end S4: if(cnt==2) beginstate <= S1;cnt <= 0;endelse begin cnt <= cnt + 1'b1;{light_east,light_west,light_north,light_south}=12'b001_001_010_010;state <= S4;end endcaseend end endmodule

2. Testbench代碼

`timescale 1 ps/ 1 ps module traffic_light_vlg_tst(); // constants // general purpose registers reg eachvec; // test vector input registers reg clk; reg rst_n; // wires wire [2:0] light_east; wire [2:0] light_north; wire [2:0] light_south; wire [2:0] light_west;// assign statements (if any) traffic_light i1 ( // port map - connection between master ports and signals/registers .clk(clk),.light_east(light_east),.light_north(light_north),.light_south(light_south),.light_west(light_west),.rst_n(rst_n) ); initial begin clk=0; rst_n=0; #20 rst_n=1; #1000 $stop; $display("Running testbench"); end always begin #1 clk=~clk; // --> end end endmodule

五、仿真結果

light_east, light_south, light_west, light_north分別為東、南、西、北的信號燈，高位至低位依次為綠燈、黃燈、紅燈。
左邊下面四個對應的變量名分別為light_east, light_north, light_south, light_west。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的基于Verilog的十字路口交通灯控制电路设计的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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