汽车尾灯控制系统

/* Function: 在小脚丫STEP-MXO2上用状态机实现模拟汽车尾灯控制。

1），用三色LED代表左右汽车尾灯

2），用拨码开关控制汽车行驶状态

3），用单色LED显示汽车行驶状态

尾灯控制：

1），直行：尾灯不亮，单色LED向上流水滚动

2），右转：右侧尾灯按秒闪烁，左侧不亮，单色LED亮其中4个灯

3），左转：左侧尾灯按秒闪烁，右侧不亮，单色LED亮另外4个灯

4），停车：两侧尾灯同时闪烁，单色LED保持全亮

5），倒车：两侧尾灯常亮，单色LED向下流水滚动

拨码开关状态：

STOP: state_in == 4'b0000 停车

GO: state_in == 4'b0001 直行

LEFT: state_in == 4'b0010 左转

RIGHT: state_in == 4'b0100 右转

BACK: state_in == 4'b1000 倒车

其他拨码开关输入状态同STOP执行相同操作

*/

module tail_lamp

(

input sys_clk, //系统时钟，外部时钟信号的最开始的输入，还需要经历分频才可以被状态机、计数器使用

input sys_rst_n, //系统复位，当输入为低电平逻辑‘0’时，所有的模块都产生复位，系统回复到初始状态input [3:0] state_in, //拨码开关输入，四位拨码开关的输入，实际上我们只使用四个状态，另其中仅有一位为高电平，即可实现四个状态的变化

output reg [2:0] led_left, //左侧尾灯[msb~lsb] = [R,G,B]，三位的输出信号，控制可控颜色led灯的闪亮和颜色的变化

output reg [2:0] led_right, //右侧尾灯[msb~lsb] = [R,G,B]，三位的输出信号，控制可控颜色led灯的闪亮和颜色的变化

output reg [7:0] led_out //流水灯输出，八位的信号输出，可以利用状态机实现

);

parameter CNT_NUM = 6_000_000; //计数器实现分频的分频系数，经历分频系数为6000000的分频，可以使信号变为周期为1s，频率为1Hz的信号

reg [23:0] cnt; //计数器，定义24位的变量作为计数器

reg [3:0] current_state;//当前状态，定义4位的变量为当前信号

reg [3:0] next_state; //下一个状态，定义4位的变量作为下一状态信号，与current_state当前状态相关

reg clk_1hz; //1Hz分频信号，clk外部时钟信号经过分频系数为6000000的分频器输出的信号，频率为1Hz

reg [7:0] _go; //前进时单色LED的状态，定义8位的信号作为前进时候的状态信号

reg [7:0] _back; //倒车时单色LED的状态，定义8位的信号作为后退时候的状态信号

/*计数器实现0.5秒的周期*/

always@(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)

if(!sys_rst_n)

cnt <= 1'b0;

else if(cnt >= CNT_NUM-1)

cnt <= 1'b0;

else

cnt <= cnt + 1'b1;

/*当外部输入时钟有下降沿变化变化、或者复位信号有变化的时候，该计数模块启动；如果输入的复位信号为低电平的时候，复位信号低电平有效，产生复位效果，计数器cnt置为全零状态；如果复位信号为高电平的时候，复位信号不产生效果，则计数器cnt正常计数。当cnt计数数字达到24位全1状态时，计数达到最大值，于是重新开始一轮计数，把计数器信号cnt回复至全零状态。*/

/*根据计数器的周期实现1Hz信号分频*/

always@(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)

if(!sys_rst_n)

clk_1hz <= 1'b0;

else if(cnt == CNT_NUM-1)

clk_1hz <= ~clk_1hz;

else

clk_1hz <= clk_1hz;

/*当外部输入时钟有下降沿变化变化、或者复位信号有变化的时候，该分频模块启动；如果输入的复位信号为低电平的时候，复位信号低电平有效，产生复位效果，分频输出信号输出为低电平全零信号；如果复位信号为高电平的时候，复位信号不产生效果，则分频器按照上一级计数器输出的结果正常输出。当cnt 计数信号达到最大值的时候，分频器输出信号电平翻转，取非运算，达到分频系数为6000000的分频效果，输出信号。*/

localparam STOP = 4'b0000;

localparam GO = 4'b0001;

localparam LEFT = 4'b0010;

localparam RIGHT = 4'b0100;

localparam BACK = 4'b1000;

/*定义拨码开关的四位输入信号对于stop、go、left、right、back的五种状态，为下面代码的实现做准备。

wire [2:0] tail_on; //尾灯点亮状态，三位的信号，对应下面代码状态记得状态

wire [2:0] tail_off; //尾灯熄灭状态, 三位的信号，对应下面代码状态记得状态

wire [2:0] tail_shin; //尾灯闪烁状态, 三位的信号，对应下面代码状态记得状态

wire [7:0] _left; //左转时单色LED的状态，八位的信号。对应左转时单色的led的流水状态wire [7:0] _rignt; //右转时单色LED的状态，八位的信号。对应左转时单色的led的流水状态wire [7:0] _stop; //停止时单色LED的状态，八位的信号。对应左转时单色的led的流水状态

/*尾灯的三种状态，RGB灯只使用红色*/

assign tail_on = 3'b011; //[msb~lsb] = [R,G,B]

assign tail_off = 3'b111; //[msb~lsb] = [R,G,B]

assign tail_shin = {clk_1hz,2'b11}; //[msb~lsb] = [R,G,B]

//把尾灯的三种状态对应状态记得不同代码。011对应尾灯点亮，111对应尾灯灭。

/*车辆前进时，流水灯向上流水*/

always@(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)

if(!sys_rst_n)

_go <= 8'h7f;