【FPGA】EDA技术综合设计交通灯设计-Toy模板网

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交通灯设计：

1、设计原理
（1）对项目进行模块划分、对各模块的功能及其端口进行说明。
①分频器部分
降低实验板固有频率，分出频率用来计数和数码管动态扫描。
②状态机部分
0，1，2，3四个基础状态以及进一步完善后的检修和行人通行状态。
③LED灯与数码管显示部分
LED灯模拟东西南北方向交通灯的状况，数码管显示当前状态剩余时间。
交通灯eda,状态机,EDA,fpga开发

2、设计源文件
①主模块

`timescale 1ns / 1ps
module jiaotong(
    input clk_100MHZ,
    input rst,
    input stby,//检修
    output [7:0]dsmg,  //数码管段选
    output reg [1:0]wsmg,  //数码管位选
    output reg [5:0]led     //led灯：J3 J2 K2(东西红黄绿），K1 H6 H5（南北红黄绿）
    );
wire clk_1Hz;
wire clk_400Hz;
fenpin u1(clk_100MHZ,32'd50000000,clk_1Hz);   
fenpin u2(clk_100MHZ,32'd125000,clk_400Hz);

integer second;
integer shijian;  //秒数计数上限
reg [2:0]state;   //状态
    always @(state)   //状态定义
    begin
        case (state)
            0:begin led=6'b001100;shijian=40; end    //state=0:001100，东西绿灯亮，南北红灯亮，40s
            1:begin led=6'b010100;shijian=5; end     //state=1:010100，东西黄灯亮，南北红灯亮, 5s
            2:begin led=6'b100001;shijian=40; end
            3:begin led=6'b100010;shijian=5; end
            4:begin led=6'b010010;end                   //state=4:010010，东西黄灯亮，南北黄灯亮
            5:begin led=6'b000000;shijian=3;end     //state=5:000000，灯灭，延时3s   
        endcase 
    end
 always @(posedge clk_1Hz )
        begin
        begin
            if( rst == 1)  
            begin
                second = 0; 
                state = 0;
              end
            else if (rst == 0 && stby == 1)   
                state = 4;  
            else if (rst == 0 && stby==0 && state == 4 ) 
                second = 0; 
          end  
            
            if (state != 4) 
                second = second + 1;
            if (shijian == second) 
                second = 0;
            if (second==0)
                begin
                    case (state)
                    0,1,2 : state <= state +1 ;  //状态转换0-1-2-3-4-5-0
                        3 : state <= 0;
                        4 : state <= 5;
                        5 : state <= 0;
                    endcase
                 end
        end
reg [2:0]wei;    
reg [3:0]num;   
shumaguang u3(num,dsmg);
//数码管显示
    always @(posedge clk_400Hz)
        begin
            if(!wei)    
                wsmg=8'b00000001;
            else   
                wsmg = wsmg << 1;
            case(wei)
                0:num=(shijian-second)%10;  //数码管个位
                1:num=(shijian-second)/10;  //数码管十位
                2:num=10;
                3:num=10;
                4:num=10;
                5:num=10;
                6:num=10;
                7:num=10;
            endcase     
            wei = wei + 1'b1;             
        end
endmodule

②分频器模块

module fenpin(
input clk_100MHZ,
input[31:0] div,
output reg clk_Hz
    );
integer clk_cnt; //计数器的值     
always @(posedge clk_100MHZ)
       begin
         if(clk_cnt==div)//判断计数器的值是否计数到div   
         begin 
         clk_cnt <= 1'b0; 
         clk_Hz <= ~clk_Hz;end  //如果计数到div，计数器的值清零，同时clk_Hz的电平翻转一次，即分频后频率100MHz/div/2
         else
         clk_cnt <= clk_cnt + 1'b1;//计数没有到div，计数值加1   
       end 
endmodule

③数码管模块

module shumaguang(
    input  [3:0]num,
    output reg [7:0]dsmg
    );
    always @(*)
        case (num)
            0:dsmg <= 8'b00111111;
            1:dsmg <= 8'b00000110;
            2:dsmg <= 8'b01011011;
            3:dsmg <= 8'b01001111;
            4:dsmg <= 8'b01100110;
            5:dsmg <= 8'b01101101;
            6:dsmg <= 8'b01111101;
            7:dsmg <= 8'b00000111;
            8:dsmg <= 8'b01111111;
            9:dsmg <= 8'b01101111;
            10:dsmg <= 0;
        endcase
endmodule

3、仿真测试文件

`timescale 1ns / 1ps
module sim_jiaotongdeng(  );
reg clk;
reg rst;
reg stby;//检修
wire[5:0]led;
jiaotong a1(.clk_100MHZ(clk),.rst(rst),.stby(stby),.led(led));
parameter PERIOD = 10;   //固定计数周期
always begin
clk = 0;
#(PERIOD/2) clk = 1; 
#(PERIOD/2);
end
initial begin 
    clk = 0; 
    rst = 1;
    stby = 0;
    #100;
    rst = 0;
    #100; //延时 
    stby = 1;
end
endmodule

仿真结果
交通灯eda,状态机,EDA,fpga开发
实验板部分结果

文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-521828.html