基于Verilog用状态机设计交通灯控制器

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我是靠谱客的博主细心咖啡，最近开发中收集的这篇文章主要介绍基于Verilog用状态机设计交通灯控制器，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

1.题目：用状态机设计交通灯控制器，设计要求：A路和B路都有红、黄、绿三种灯，持续时间为红灯45s、黄灯5s、绿灯40s。A路和B路交通灯的状态转移为
（1）A红，B绿（持续时间40s）；
（2）A红，B黄（持续时间5s）；
（3）A绿，B红（持续时间40s）；
（4）A黄，B红（持续时间5s）。

2.Verilog代码（仅供参考！！！）

module traffic_lights(input clk50M,rst,//时钟、复位输入信号
                      output reg[5:0] lout);//输出六位2进制数点亮对应的灯
reg[30:0] count;//存计的数用的约21亿>20亿，基于50M的晶振最多可计时40多s
reg state;//灯的状态
parameter S0=2'b00,S1=2'b01,S2=2'b10,S3=2'b11;//灯的4种状态用4种不同的2进制表示
parameter extinguish_all=6'b000000,red_green=6'b100010,red_yellow=6'b100001,green_red=6'b010100,yellow_red=6'b001100;//点亮对应状态的灯的程序，不同的FPGA板子可能不一样
//计数
always@(posedge clk50M or posedge rst)
begin if(rst) count<=0;//如果复位，计数清零
      else count<=count+1;//否则每来一个时钟上升沿count+1
end       
//状态机
always@(posedge clk50M or posedge rst)
begin if(rst) begin//如果复位
              state<=S0;//灯状态变为S0
              lout<=extinguish_all;//暂时灯全部熄灭
              end
      else begin
           case(state)
           S0:begin lout<=red_green;//输出灯的状态为A红灯、B绿灯,并让它们保持40s
                    if(count>=2000_000_000)//如果计时到40s
                    begin
                        state<=S1;//灯进入S1状态
                        count<=0;//count归0
                    end
                    else state<=S0;//否则，灯保持S0状态
              end                      
           S1:begin lout<=red_yellow;//输出灯的状态为A红灯、B黄灯,并让它们保持5s
                    if(count>=250_000_000)//如果计时到5s
                    begin
                        state<=S2;//灯进入S2状态
                        count<=0;//count归0
                    end
                    else state<=S1;//否则，灯保持S1状态
              end               
           S2:begin lout<=green_red;//输出灯的状态为A绿灯、B红灯,并让它们保持40s
                    if(count>=2000_000_000)//如果计时到40s
                    begin
                        state<=S3;//灯进入S3状态
                        count<=0;//count归0
                    end
                    else state<=S2;//否则，灯保持S2状态
              end            
           S3:begin lout<=yellow_red;//输出灯的状态为A黄灯、B红灯,并让它们保持5s
                    if(count>=250_000_000)//如果计时到5s
                    begin
                        state<=S0;//灯回到S0状态
                        count<=0;//count归0
                    end
                    else state<=S3;//否则，灯保持S3状态
              end
           default: begin//出故障
                    state<=S0;//灯状态变为S0
                    count<=0;//计数清零
                    lout<=extinguish_all;//暂时灯全部熄灭
                    end
           endcase            
           end              
end        
endmodule