西电通院VHDL交通灯大作业

西电通院VHDL大作业
交通灯控制器
一、设计要求
设计一个十字路口交通控制系统，要求如下：
（1）东西（用A表示），南北（用B表示）方向均有绿灯、黄灯、红灯指示，其持续时间分别是60秒，5秒，65秒。

（2）系统设有时钟，以倒计时方式显示每一路允许同行的时间。

（3）当东西或南北两路中任一路出现特殊情况，系统可由交警手动控制立即进入特殊状态，即红灯全亮，时钟停止计时，当特殊行状态结束，系统恢复工作，继续照常运行。

二、确定状态数
S0：A方向绿灯亮，B方向红灯亮，此状态持续60s；
S1：A方向黄灯亮，B方向红灯亮，此状态持续5s；
S2：A方向红灯亮，B方向绿灯亮，此状态持续60s；
S3：A方向绿灯亮，B方向黄灯亮，此状态持续5s；
S4：紧急制动状态，A方向红灯亮，B方向红灯亮，当紧急制动信号有效时（hold=’0’）进入这种状态。

当紧急制动信号无效时（hold=’0’），状态机按照s0—s1—s2—s3—s0循环；当紧急制动有效时（hold=’0’），状态机立即进入s4，俩个方向红灯全亮，计数器停止计数。

三、编写源代码，编译等
第一进程：复位，检测时钟上升沿，完成状态切换current_state<=nest_state
第二进程：检测控制器当前输入和状态变化，用case语句决定控制器的状态和当前输出。

源代码：
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;
entity control is
port(
clk,hold:in std_logic;
ared,agreen,ayellow,bred,bgreen,byellow:out std_logic
);
end control;
architecture behave of control is
type state_type is(s0,s1,s2,s3,s4);
signal current_state,next_state:state_type;
signal counter:std_logic_vector(6 downto 0);
begin
synch:process
begin
wait until clk'event and clk='1';
if hold='0' then
counter<=counter;
else
if counter<129 then
counter<=counter+1;
else
counter<=(others=>'0');
end if;
end if;
end process;
process
begin
wait until clk'event and clk='1';
current_state<=next_state; end process;
state_trans:process(current_state) begin
case current_state is
when s0=>
if hold='0'then
next_state<=s4;
else
if counter<59 then
next_state<=s0;
else
next_state<=s1;
end if;
end if;
when s1=>
if hold='0'then
next_state<=s4;
else
if counter<64 then
next_state<=s1;
else
next_state<=s2;
end if;
end if;
when s2=>
if hold='0'then
next_state<=s4;
else
if counter<124 then
next_state<=s2;
else
next_state<=s3;
end if;
end if;
when s3=>
if hold='0'then
next_state<=s4;
else
if counter<129 then
next_state<=s3;
else
next_state<=s0;
end if;
end if;
when s4=>
if hold='0'then
next_state<=s4;
else
if counter<59 then
next_state<=s0;
elsif counter<64 then
next_state<=s1;
elsif counter<124then
next_state<=s2;
elsif counter<129 then
next_state<=s3;
end if;
end if;
end case;
end process;
output:process(current_state) begin
case current_state is
when s0=>
ared<='0';
agreen<='1';
ayellow<='0';
bred<='1';
bgreen<='0';
byellow<='0';
when s1=>
ared<='0';
agreen<='0';
ayellow<='1';
bred<='1';
bgreen<='0';
byellow<='0'; when s2=>
ared<='1';
agreen<='0';
ayellow<='0';
bred<='0';
bgreen<='1';
byellow<='0'; when s3=>
ared<='1';
agreen<='0';
ayellow<='0';
bred<='0';
bgreen<='0';
byellow<='1'; when s4=>
ared<='1';
agreen<='0';
ayellow<='0';
bred<='1';
bgreen<='0';
byellow<='0'; end case;
end process;
end behave;。