Verilog HDL交通灯设计实验

实验四交通灯设计
一、实验目的和要求
1、了解交通灯控制原理
2、了解模块化设计方法
3、掌握数字系统设计的方法
4、通过仿真器观察输入输出波形，并能在FPGA开发板上实现交通灯控制系统
二、实验仪器
1、计算机
2、FPGA实验开发板
三、实验内容
（包括必要的步骤、原理，如状态图等）
1、完成系统的模块划分
2
3
十字路口交通灯程序代码： top(clk,rst,road1,road2);
clk, rst;
en5,en25,lin5,lin25;
u1(clk,rst,en5,lin5);
u2(clk,rst,en25,lin25);
u3(clk,rst,en5,en25,lin5,lin25,road1,road2);
clk,rst,en5;
lin5;
lin5;//对于timer 模块，lin5为输出口，所以用寄存器类型
count;
begin
count<=0;lin5<=0;
end
begin count<=count+1;
if(count==2_5000_0000) /*进行软件仿真时将数值改小,在实验时候跳转过快就是设置数值时少写了一个零*/
lin5<=1;
end
begin
count<=0 ; lin5<=0;
end
reg[31:0] count; //计数功能
//两句赋值语句间需用“；”号
//进行软件仿真时将数值改小
reg en5,en25;
reg[1:0] state; //状态分配，四个状态用2位即可满足
state<=0;/*刚将lin5<=0,lin25<=0;是不正确的，对寄存器才赋初值,en5,en25对于controller模块来说是输出端口，并且变量在always语句中，所以要用reg类型,对state预设零非常重要，不然就会出现像我在实验中六盏灯全亮的情况*/
/*对应红绿黄共阳极接法，出零灯亮*/
➢创建新的项目：[File]->[New Project] 选择器件属性
➢创建源文件：[Project]->[New Source]->Verilog Module 输入交通灯程序代码（上图所示）
➢设计综合：使用ISE自带的综合工具XST 检查程序是否有误
➢调试仿真波形仿真
✓创建测试矢量波形文件：[Project]->[New Source]->Test Bench Waveform ✓初始化输入波形
✓启动ModelSim进行行为仿真
➢设计实现
✓启动设计实现：[Implement Design]
✓可以在布局规划器(Floorplanner)中查看设计布局：[Place & Route]->[View/Edit Placed Design(Floorplanner)]
➢下载调试将Verilog程序完成的电路配置到芯片里，并让芯片运行，观察并调试结果
四：实验结果
（说明实验的结果显示，最好包括波形和文字的）
四、小结
（对实验的心得，以及在试验中碰到的问题，你是如何解决这个问题的）
➢进行软件仿真时要注意源程序代码的修改
✓if(!rst) begin en5<=0,en25<=0; state<=0;end /*刚将lin5<=0,lin25<=0;是不正确的，对寄存器才赋初值,en5,en25对于controller模块来说是输出端口，并且变
量在always语句中，所以要用reg类型,对state预设零非常重要，不然就会出
现像我在实验中六盏灯全亮的情况*/
✓if(!rst) begin
count<=0;lin25<=0;//两句赋值语句间需用“；”号
end
✓在进行程序设计时，一定先要分析系统的各个模块，以及各个模块之间的关系，画出模块之间的电路图。

✓在进行程序算法实现前，最好先分析一下各个状态，画出状态图，然后在根据分析特到的状态图进行程序编写。

娄水锋
08电信本。