實例的內容及目標

1．實例的主要訓練內容
本實例通過Verilog HDL語言設計一個簡易的交通等控制器，實現(xiàn)一個具有兩個方向,、共8個燈并具有時間倒計時功能的交通燈功能,。
2．實例目標
通過本實例，讀者應達到下面的目標,。
• 掌握Verilog設計一個交通等控制器的方法,。
• 初步掌握Verilog語言的設計方法,。
 

原理簡介

交通燈是城市交通中不可缺少的重要工具,，是城市交通秩序的重要保障。本實例就是實現(xiàn)一個常見的十字路通燈功能,。讀者通過學習這個交通燈控制器,，可以實現(xiàn)一個更加完整的交通燈。例如實現(xiàn)實時配置各種燈的時間,，手動控制各個燈的狀態(tài)等,。

一個十字路口的交通一般分為兩個方向,，每個方向具有紅燈、綠燈和黃燈3種,，另外每個方向還具有左轉燈,，因此每個方向具有4個燈。

這個交通燈還為每一個燈的狀態(tài)設計了倒計時數碼管顯示功能,?？梢詾槊恳粋€燈的狀態(tài)設置一個初始值，燈狀態(tài)改變后,，開始按照這個初始值倒計時,。倒計時歸零后，燈的狀態(tài)將會改變至下一個狀態(tài),。

值得注意的是,，交通燈兩個方向的燈的狀態(tài)是相關的。也就是說,，每個方向的燈的狀態(tài)影響著另外一個方向的燈的狀態(tài),，這樣才能夠協(xié)調兩個方向的車流。如果每個方向的燈是獨立變化的,，那么交通燈就沒有了意義,。

如表1所示是兩個方向（假設為A，B方向）燈的狀態(tài)的對應情況,。

表1                                            交通燈兩個方向燈狀態(tài)對應表

在實際的交通系統(tǒng)中,，直行綠燈、左轉綠燈和紅燈的變化之間都應該有黃燈作為緩沖,，以保證交通的安全,。

因此假如我們假設方向A的黃燈亮的時間持續(xù)5s，直行綠燈燈亮的時間持續(xù)40s,，左轉燈燈亮的時間持續(xù)15s,，則方向B紅燈燈亮的時間持續(xù)為（直行綠燈+黃燈+左轉綠燈+黃燈）所消耗的時間，一共為65s,。

同樣假設方向B黃燈亮的時間持續(xù)5s,，直行綠燈燈亮的時間持續(xù)30s，左轉燈燈亮的時間持續(xù)15s,，則方向B紅燈燈亮的時間持續(xù)為（直行綠燈+黃燈+左轉綠燈+黃燈）所消耗的時間,，一共為55s。

具體時間參數的設定讀者可以根據需要進行修改,，但是一定要保證兩個方向的燈的狀態(tài)符合表1的要求,。