EDA課程設計報告-用VerilogHDL語言編寫-紅綠燈控制程序

-.z.成績：成績：*I’ANUNIVERSITYOFTECHNOLOGYEDA綜合實踐所在院系自動化與信息工程學院專業(yè)名稱電子信息科學與技術班級電技111題目紅綠燈設計指導教師****成員***完成時間2014年元月一、設計任務及要求：設計任務：紅綠燈控制程序要求：1、有倒計時顯示2、紅黃綠燈三個狀態(tài)，根據現(xiàn)實紅綠燈的轉換設計邏輯關系設計3、具有復位控制按鈕，動作時，復位到初始狀態(tài)1、實物驗收評語及成績（40%）：2、答辯評語及成績（30%）：3、報告評語及成績（30%）：紅綠燈原理及設計思路設計思路：為了實現(xiàn)兩個方向紅綠燈循環(huán)亮滅的過程，假設該過程如下：起始（st0）東西方向綠燈亮（green1=1),南北方向紅燈亮（red2=1),這個過程持續(xù)3個clock周期；然后（st3）東西方向黃燈亮，綠燈滅，南北方向紅燈仍然亮著，這個過程持續(xù)1個clock；然后（st4）東西方向紅燈亮，南北方向綠燈亮，這個過程持續(xù)3個clock；然后南北（st7）方向黃燈亮，東西方向紅燈仍然亮著，這個過程持續(xù)一個clock；接下來就回到起始（st0）的狀態(tài)進行循環(huán)。此程序中無論哪個方向，各個燈亮著的時間之比為,綠：黃：紅=3:1:4,可以設置clock的值確定各燈具體的亮的時間。1、紅綠燈工作狀態(tài)的真值表：模型圖：（見下頁）3狀態(tài)機：源程序moduletraffic(clock,reset,red1,yellow1,green1,red2,yellow2,green2);inputclock,reset;outputred1,yellow1,green1,red2,yellow2,green2;parameterst0=0,st1=1,st2=2,st3=3,st4=4,st5=5,st6=6,st7=7;reg[2:0]state,n*state;regred1,yellow1,green1,red2,yellow2,green2;always(posedgeclockorposedgereset)beginif(reset)state=st0;elsestate=n*state;endalways(state)beginred1=1'b0;yellow1=1'b0;green1=1'b0;red2=1'b0;yellow2=1'b0;green2=1'b0;case(state)st0:begingreen1=1'b1;red2=1'b1;n*state=st1;endst1:begingreen1=1'b1;red2=1'b1;n*state=st2;endst2:begingreen1=1'b1;red2=1'b1;n*state=st3;endst3:begingreen1=1'b0;yellow1=1'b1;red2=1'b1;n*state=st4;endst4:beginred1=1'b1;red2=1'b0;yellow1=1'b0;green2=1'b1;n*state=st5;endst5:beginred1=1'b1;green2=1'b1;n*state=st6;endst6:beginred1=1'b1;green2=1'b1;n*state=st7;endst7:begingreen2=1'b0;red1=1'b1;yellow2=1'b1;n*state=st0;endendcaseendendmodule四、編譯和仿真波形紅綠燈設計仿真圖五、仿真分析及結論根據仿真波形圖可以看出實驗結果符合預期設想，基本實現(xiàn)了紅綠黃燈按一定規(guī)律進行循環(huán)閃爍的功能，仿真結果與預想的一致，實現(xiàn)了各個方向綠、黃、紅燈閃亮的時間比為3：1：4。程序中美中不足的是這個比例是固定的，必須通過修改程序來修改時間比，而且只是一個比例，不是固定的以秒為單位的時間。例如要實現(xiàn)綠、黃、紅燈閃亮時間為20s，5s，25s，就無法用該程序實現(xiàn)，但可以通過在程序中修改時間比來實現(xiàn)。另外此程序的缺憾是沒有手動校準紅綠燈時間的功能，假設紅綠燈由于年代久遠部芯片老化而導致時間產生誤差，就無法進行校準，而必須更換紅綠燈。程序的亮點是簡單易懂，容易理解，適合剛剛學習Verilog語言的人。對于紅綠燈的設計思路容易掌握。通過此次課程設計，我基本了解了用Verilog語言編程的一般方法