首页 > 其他分享 >FPGA交通灯进阶

FPGA交通灯进阶

时间:2024-05-26 17:34:06浏览次数:19  
标签:count 进阶 FPGA clk 33 light 交通灯 output reg

1.进阶要求

➢ 十字路分为主干道Highway和乡村公路Farmroad;

➢ 路口的检测器C,没有检测到Farmroad上有等候的车子,Highway上的交通灯(HL)保持为绿灯;

➢ C检测到Farmroad上有车后HL再保持一段时间(例如30秒)才通过黄灯(例如3秒)变为红灯,同时 Farmroad上的交通灯(FL)从红灯变为绿灯;

➢ Farmroad上的绿灯只能在C检测有车的情况下才能保持,但是最多只能持续一段时间(例如30秒),然后 通过黄灯转为红灯,同时HL变为绿灯。

➢ 使用板载的LED灯代表交通灯上的红、黄、绿灯,两块数码管分别显示HL的绿灯最后15秒倒计时和黄灯3 秒倒计时以及FL的黄灯3秒倒计时;

2.控制要求

➢交通灯2有如下状态:

            • H_green(主干道绿灯状态)

            • H_green_wait(主干道绿灯倒计时 30秒状态)

            • H_yellow(主干道黄灯状态)

            • F_green(乡村公路绿灯状态)

            • F_yellow(乡村公路黄灯状态

➢进阶交通灯比基础交通灯多了一个状态

3.状态转换图表

状态转换图

相较于之前的交通灯,这里多了一个检测乡村路段有无机动车的情况,若有车,则与之前一样,若没有,则城市路段一直绿灯通行,乡村路段一直红灯,所以只要对计时器和交通程序进行略微调整即可

4.交通灯代码
module traffic2(
    input clk_1,
    input reset,
    input[7:0] counter_33,              //33秒计数器
    input c,
    output reg Start_timer_33,          //开始计数信号
    output reg [1:0] H_display_en,      //横向道路倒计时显示使能
    output reg [7:0] H_count,           //横向道路倒计时数值
    output reg [1:0] V_display_en,      //纵向道路倒计时显示使能
    output reg [7:0] V_count,           //纵向道路倒计时数值
    output reg H_light_green,           //横向绿灯
    output reg H_light_yellow,          //横向黄灯
    output reg H_light_red,             //横向红灯
    output reg V_light_green,           //纵向绿灯
    output reg V_light_yellow,          //纵向黄灯
    output reg V_light_red              //纵向红灯
    );
	
    parameter H_green   = 5'b00001;
    parameter H_yellow  = 5'b00010;
    parameter V_green   = 5'b00100;
    parameter V_yellow  = 5'b01000;
    parameter H_green_wait = 5'b10000;
    parameter YES = 1'b1;
    parameter NO = 1'b0;
    parameter ON  = 1'b1;
    parameter OFF = 1'b0;
    parameter DISPLAY_ON = 2'b00;
    parameter DISPLAY_OFF = 2'b11;
    
    reg [3:0] state;
    reg [3:0] next_state;
    
//第一个进程,同步时序always模块,格式化描述次态寄存器转移到现态寄存器;
    always@(posedge clk_1 ,negedge reset)
    begin
     if(c)
	begin
		if(!reset)  
			state <= H_green;             
		else
			state <= next_state;    
	end
    else
      state <= H_green_wait;
     end
    end
    
//第二个进程,同步时序always模块,描述次态寄存器的状态转移条件
    always@ (posedge clk_1 ,negedge reset)
		if(!reset)
			 next_state <= H_green;
		else
		begin
			case(next_state)
				H_green:
					if(counter_33 == 4)
						next_state <= H_yellow;    
					else
						next_state <= H_green;
				H_yellow:
					if(counter_33 == 1)
						next_state <= V_green;
					else
						next_state <= H_yellow;
				V_green:
					if(counter_33 == 4)
                        next_state <= V_yellow;
                    else
                        next_state <= V_green;  
				V_yellow:
					if(counter_33 == 1)
                         next_state <= H_green;
                    else
                         next_state <= V_yellow;
				default:
					next_state <= H_green;
			endcase
        end
    
//第三个进程,同步时序always块,格式化描述次态寄存器的输出
	always@(posedge clk_1 ,negedge reset)
        if(!reset)  
		begin
			H_light_green <= ON;
			H_light_yellow <= OFF;
			H_light_red <= OFF;
			V_light_green <= OFF;
			V_light_yellow <= OFF;
			V_light_red <= ON;
			H_count <= 4'b0000;
			V_count <= 4'b0000;
			H_display_en <= DISPLAY_OFF;
			V_display_en <= DISPLAY_OFF; 
			Start_timer_33 <= YES;
		end
        else
		begin
			case(next_state)
				H_green:
					begin
						H_light_green <= ON;
						H_light_yellow <= OFF;
						H_light_red <= OFF;
						V_light_green <= OFF;
						V_light_yellow <= OFF;
						V_light_red <= ON;
						Start_timer_33 <= NO; 
						if(counter_33 <= 18 && counter_33 >= 4)
						begin
							H_count <= counter_33 - 3;
							H_display_en <= DISPLAY_ON;
						end
						else
							H_display_en <= DISPLAY_OFF;
						if(counter_33 <= 15 && counter_33 >= 1)
						begin
							V_count <= counter_33;
							V_display_en <= DISPLAY_ON;
						end
						else
							V_display_en <= DISPLAY_OFF;
					end
				H_yellow:
					begin
						H_light_green <= OFF;
						H_light_yellow <= ON;
						H_light_red <= OFF;
						V_light_green <= OFF;
						V_light_yellow <= OFF;
						V_light_red <= ON;              
						if(counter_33 <= 3 && counter_33 >= 1)
						begin
							H_count <= counter_33;
							H_display_en <= DISPLAY_ON;
						end
						else
							H_display_en <= DISPLAY_OFF;
						if(counter_33 <= 15 && counter_33 >= 1)
						begin
							V_count <= counter_33;
							V_display_en <= DISPLAY_ON;
						end
						else
							V_display_en <= DISPLAY_OFF;
						if(counter_33 == 1)
							Start_timer_33 <= YES;
						else
							Start_timer_33 <= NO;
					end                             
				V_green:
					begin
						H_light_green <= OFF;
						H_light_yellow <= OFF;
						H_light_red <= ON;
						V_light_green <= ON;
						V_light_yellow <= OFF;
						V_light_red <= OFF;
						Start_timer_33 <= NO;               
						if(counter_33 <= 18 && counter_33 >= 4)
                        begin
							V_count <= counter_33 - 3;
                            V_display_en <= DISPLAY_ON;
                            end
						else
							V_display_en <= DISPLAY_OFF;
						if(counter_33 <= 15 && counter_33 >= 1)
                        begin
							H_count <= counter_33;
                            H_display_en <= DISPLAY_ON;
                            end
						else
							H_display_en <= DISPLAY_OFF;
					end 
				V_yellow:
					begin
						H_light_green <= OFF;
						H_light_yellow <= OFF;
						H_light_red <= ON;
						V_light_green <= OFF;
						V_light_yellow <= ON;
						V_light_red <= OFF;              
						if(counter_33 <= 3 && counter_33 >= 1)
						begin
							V_count <= counter_33;
							V_display_en <= DISPLAY_ON;
						end
						else
							V_display_en <= DISPLAY_OFF;
						if(counter_33 <= 15 && counter_33 >= 1)
						begin
							H_count <= counter_33;
							H_display_en <= DISPLAY_ON;
						end
						else
							H_display_en <= DISPLAY_OFF;
						if(counter_33 == 1)
							Start_timer_33 <= YES;
						else
							Start_timer_33 <= NO;
					end
              H_green_wait:
					begin
						H_light_green <= ON;
						H_light_yellow <= OFF;
						H_light_red <= OFF;
						V_light_green <= OFF;
						V_light_yellow <= OFF;
						V_light_red <= ON;
						Start_timer_33 <= NO; 
						if(counter_33 == 33)
						begin
							H_count <= counter_33;
							H_display_en <= DISPLAY_ON;
						end
						else
							H_display_en <= DISPLAY_OFF;
						
					end
				default:
					begin
						H_light_green <= ON;
						H_light_yellow <= OFF;
						H_light_red <= OFF;
						V_light_green <= OFF;
						V_light_yellow <= OFF;
						V_light_red <= ON;
						H_count <= 4'b0000;
						V_count <= 4'b0000;
						H_display_en <= DISPLAY_OFF;
						V_display_en <= DISPLAY_OFF; 
						Start_timer_33 <= YES;
					end
			endcase
		end

endmodule
5.计数器
module counter(
  input clk_1,
  input reset,
  input Start_timer_33,
  output reg[7:0] counter_33 
);
 always@(posedge clk_1, negedge reset)
 if(c)
 begin
   if(!reset)
     counter_33 <= 32;
   else if(Start_timer_33)
     counter_33 <= 32;
   else
     counter_33 <= counter_33 -1;
 end
else
counter_33 <= 33;
 endmodule

6.顶层代码

module traffic2_top(
    input clk,
    input reset,
    input c,   
    output H_light_green,
    output H_light_yellow,
    output H_light_red,
    output V_light_green,
    output V_light_yellow,
    output V_light_red,
    output [3:0] an,
    output [7:0] sseg,   
    output [7:0] counter
    );
    wire clk_200;
    wire clk_1;
    clk_div U1(
        .clk_100M(clk),
        .reset(reset),
        .clk_200(clk_200),
        .clk_1(clk_1)        
        );
    wire Start_timer_33;
    wire [7:0] counter_33;
    counter U2(
        .clk_1(clk_1),
        .reset(reset),
        .c(c),
        .Start_timer_33(Start_timer_33),
        .counter_33(counter_33)   
        );
    wire [1:0] H_display_en;     
    wire [1:0] V_display_en;     
    wire [3:0] H_count;     
    wire [3:0] V_count;
    traffic2 U3(
          .clk_1(clk_1),
          .reset(reset),
          .c(c),
          .counter_33(counter_33),
          .Start_timer_33(Start_timer_33), 
          .H_count(H_count),  
          .V_count(V_count), 
          .H_light_green(H_light_green),
          .H_light_yellow(H_light_yellow),
          .H_light_red(H_light_red),
          .V_light_green(V_light_green),
          .V_light_yellow(V_light_yellow),
          .V_light_red(V_light_red) 
        );
    wire [7:0] H_bcd;
    wire [7:0] V_bcd;
    bin2bcd U4(
        .data_bin(H_count),
        .data_bcd(H_bcd)
        ); 
    bin2bcd U5(
        .data_bin(V_count),
        .data_bcd(V_bcd)
        );
    bin2bcd U6(
        .data_bin(counter_33),
        .data_bcd(counter)
        );
    display U7(
        .clk_200(clk_200),
        .hex3(H_bcd[7:4]),
        .hex2(H_bcd[3:0]),
        .hex1(V_bcd[7:4]),
        .hex0(V_bcd[3:0]),
        .display_en({H_display_en,V_display_en}),    
        .an(an),
        .sseg(sseg)
        );
endmodule

标签:count,进阶,FPGA,clk,33,light,交通灯,output,reg
From: https://blog.csdn.net/weixin_74280290/article/details/139196525

相关文章

  • C++U7-06-图的进阶存储
    上节课作业讲解:链接:https://pan.baidu.com/s/1A3Y5_12IgwYbmuep0Q2w6Q?pwd=0000提取码:0000  邻接表和链式前向星都是图论中用于表示图的常用数据结构,它们各自有特定的特点和用途。以下是对这两种数据结构的详细解释:邻接表定义与特点:邻接表是用来表示有限图的无序列表的......
  • 基于FPGA的NC图像质量评估verilog实现,包含testbench和MATLAB辅助验证程序
    1.算法运行效果图预览vivado2019.2和matlab2022a测试,结果如下:    2.算法运行软件版本vivado2019.2 matlab2022a 3.算法理论概述​      图像质量的含义包括图像的逼真度和图像的可读懂性。所谓图像的逼真度是指被评价图像与标准图像的偏离程度,偏差越......
  • 如何让ALG、FPGA、EMU、SOC、SubIp实现驱动复用
       摘要        在芯片验证场景中,我们通常涉及到算法team、fpga测试team、EMUteam、SOC验证和Subip验证如何对芯片的完备性测试的探讨。由于各个team都是相互独立的,很多flow都是独立开发出来,对于交互的文件也是五花八门,这些文件各team协助起来很不方便,如何打通......
  • 【Python进阶】轻松上手,6种打包Python代码的方法,让你的程序变成exe应用!
    Python是一种高级编程语言,它具有易学易用、跨平台等优点,因此在开发中得到了广泛的应用。然而,Python代码需要在Python解释器中运行,这对于一些用户来说可能不太方便。因此,将Python代码打包成可执行文件(exe)是一种很好的解决方案。本文将介绍6种将Python代码打包成exe应用的方......
  • Android14音频进阶之AAOS之CarAudioService如何衔接AudioControl服务(七十四)
    简介:CSDN博客专家,专注Android/Linux系统,分享多mic语音方案、音视频、编解码等技术,与大家一起成长!优质专栏:Audio工程师进阶系列【原创干货持续更新中……】......
  • MyBatis进阶
    时间:2024-05-25星期五MyBatis高级特性MyBatis日志管理日志日志文件是用于记录系统操作事件的记录文件或文件集合日志保存历史数据,使诊断问题以及理解系统活动的重要依据SLF4J与Logback日志组件关系 SLF4j作为日志输出的门面,负责日志输出的表现;logback是对日志......
  • 【爆肝分享】AI绘图Stable Diffusion-ComfyUI 从入门到精通完整学习教程资料,AI绘图高
    「前言」自从2022年stablediffusion横空出世以来,AI绘图正以其强大的表现能力与惊人的迭代速度极大的改变了建筑师设计与表现的工作流程。无论是利用AI的随机性与可控性进行项目构思。▲AI体块造型构思亦或是利用AI辅助建筑表现。▲AI线稿精准控图甚至使用AI进行......
  • SpringMVC进阶-02
    1.请求和响应中多次获取流中数据异常处理SpringMVC请求流中数据只能被使用一次,如果多次使用就会产生异常。如果使用了Post请求传送数据,在DispatcherServlet中doDispatch()中会将数据转换为controller中@RequestBody注解需要的数据,此时使用HttpServletRequest.getInputStream(......
  • Java面试进阶指南:高级知识点问答精粹(二)
    Java面试问题及答案1.什么是Java内存模型(JMM)?它在并发编程中扮演什么角色?答案:Java内存模型(JMM)是一个抽象的模型,它定义了Java程序中各种变量(线程共享变量)的访问规则,以及在并发环境下这些变量如何被不同线程所看到。JMM规定了主内存和工作内存的概念,以及它们之间的交互规......
  • Java面试进阶指南:高级知识点问答精粹(一)
    Java面试问题及答案1.什么是Java中的集合框架?它包含哪些主要接口?答案:Java集合框架是一个设计用来存储和操作大量数据的统一的架构。它提供了一套标准的接口和类,使得我们可以以一种统一的方式来处理数据集合。集合框架主要包含以下接口:Collection:最基本的集合接口,它是......