可编程逻辑器件报告4.doc

昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告 （ 2012———2013 学年 第 2 学期 ） 课程名称：可编程逻辑器件 开课实验室：504 2013年 5 月3日 年级、专业、班 学号 姓名 成绩 实验项目名称 交通灯控制器 指导教师 江虹 教师评语 该同学是否了解实验原理： A.了解□ B.基本了解□ C.不了解□ 该同学的实验能力： A.强 □ B.中等 □ C.差 □ 该同学的实验是否达到要求： A.达到□ B.基本达到□ C.未达到□ 实验报告是否规范： A.规范□ B.基本规范□ C.不规范□ 实验过程是否详细记录： A.详细□ B.一般 □ C.没有 □ 教师签名： 年 月 日 实验四 交通灯控制器 一、实验目的 1. 初步掌握Verilog HDL语言的设计方法 2．利用Verilog HDL完成一个交通灯控制器的设计及仿真 二、实验内容 利用可编程逻辑器件设计一个简易的交通灯控制器，实现一个具有两个方向，共8个灯并具有时间倒计时功能的交通灯功能。 三、实验原理 一个十字路口的交通一般分为两个方向，每个方向具有红、绿和黄3种灯，另外每个方向还应具有左转灯，故每个方向具有4个灯。 交通灯控制器为每个灯的状态设计倒计时数码管显示功能。可以为每个灯的状态设置一个初始值，灯状态改变后，开始按照这个初始值倒计时。倒计时归零后，灯的状态将会改变至下一个状态。 两个方向灯的状态是相关的。即每个方向灯的状态影响着另外一个方向的灯的状态，这样才能协调两个方向的车流。下表所示为两个方向（A、B）灯的状态对应情况。 交通灯两个方向灯状态对应表 方向A 方向B 红灯亮 黄灯亮或绿灯亮 直行绿灯亮 红灯亮 黄灯亮 红灯亮 左转灯 红灯亮 实际交通系统中，直行绿灯、左转绿灯和红灯的变化之间都应该有黄灯作为缓冲，以保证交通安全。 假设A方向 黄灯亮的持续时间为5s 直行绿灯亮的持续时间为40s 左转绿灯亮的持续时间为15s 则有B方向红灯亮的持续时间为（直行绿灯+黄灯+左转绿灯+黄灯）=65s 假设B方向 黄灯亮的持续时间为5s 直行绿灯亮的持续时间为30s 左转绿灯亮的持续时间为15s 则有A方向红灯亮的持续时间为（直行绿灯+黄灯+左转绿灯+黄灯）=55s 具体时间参数可根据需要进行修改，但一定要保证两个方向的灯的状态符号上表的要求。 四、实验方法 采用文本编辑法，利用Verilog HDL语言描述交通灯控制器。由下面的代码实现： module traffic(CLK,EN,LAMPA,LAMPB,ACOUNT,BCOUNT); //端口说明 output[7:0] ACOUNT,BCOUNT; output[3:0] LAMPA,LAMPB; input CLK,EN; //内部信号说明 reg[7:0] numa,numb; //ACOUNT和BCOUNT的内部信号 reg tempa,tempb; reg[2:0] counta,countb; //方向A和方向B的灯的状态 reg[7:0] ared,ayellow,agreen,aleft,bred,byellow,bgreen,bleft; reg[3:0] LAMPA,LAMPB; //设置各交通灯的持续时间初始化值，红灯的值由另一个方向的黄灯和绿灯计算得出。 always @(EN) if(!EN) begin //使能信号EN无效时，对交通灯的计数值进行初始化 ared =8d55; //55 秒 = 30 + 5 + 15 + 5 ayellow =8d5; //5 秒 agreen =8d40; //40 秒 aleft =8d15; //15 秒 bred =8d65; //65 秒 = 40 + 5 + 15 + 5 byellow =8d5; //5 秒 bleft =8d15; //15 秒 bgreen =8d30; //30 秒 end assign ACOUNT=numa; //8位数码管输出 assign BCOUNT=numb;