基于FPGA的交通灯控制器设计Verilog代码ISE仿真_红绿灯verilog代码

名称：基于FPGA的交通灯控制器设计Verilog代码ISE仿真（文末获取）

软件：ISE

语言：Verilog

代码功能：

交通灯控制器

利用 VeriloghHDL语言设计一个十字路口交通灯控制器,其示意图如下图1所示A方向与B方向各设红(R),黄(Y),绿(G),和左拐(L)四种灯，四种灯按合理的顺序亮灭，并能将灯亮的时间以倒计时的形式显示出来。

两个方向这种灯亮的时间应该能够非常方便地进行设置和修改,此外假设A方向是主干路,车流量大,因此A方向同行的时间应该比B方向长一些

1. 工程文件

2. 程序文件

3. 程序编译

4. RTL图

5. Testbench（仿真代码）

6. 仿真图

整体仿真图

红绿灯控制模块仿真图

显示模块仿真图

部分代码展示:

//红绿灯控制模块
module led_ctrl(
input clk,//时钟
input reset_n,//复位
output reg m_R,//主路红灯
output reg m_G,//主路绿灯
output reg m_Y,//主路黄灯
output reg m_L,//主路左转灯
output reg B_R,//支路红灯
output reg B_G,//支路绿灯
output reg B_Y,//支路黄灯
output reg B_L,//支路左转灯
output reg [7:0] m_downcnt,//主路倒计时
output reg [7:0] b_downcnt//支路倒计时
);
reg clk_1Hz;//1Hz
reg [31:0] cnt=32'd0;
always@(posedge clk)
if(cnt>=32'd50)//50分频
cnt<=8'd0;
else
cnt<=cnt+8'd1;//计数
always@(posedge clk)
if(cnt>=32'd25)//50分频
clk_1Hz<=1;//分频到1Hz
else
clk_1Hz<=0;//
//状态机控制模块
reg [3:0] state=4'd0;
//定义状态
parameter s_m_G=4'd0;
parameter s_m_Y=4'd1;
parameter s_m_L=4'd2;
parameter s_m_Y2=4'd3;
parameter s_b_G=4'd4;
parameter s_b_Y=4'd5;
parameter s_b_L=4'd6;
parameter s_b_Y2=4'd7;
parameter s_idle=4'd8;
//定义计数器
reg [7:0] cnt_0=8'd0;
reg [7:0] cnt_1=8'd0;
reg [7:0] cnt_2=8'd0;
reg [7:0] cnt_3=8'd0;
reg [7:0] cnt_4=8'd0;
reg [7:0] cnt_5=8'd0;
reg [7:0] cnt_6=8'd0;
reg [7:0] cnt_7=8'd0;
wire [7:0] m_R_num;//主路红灯
wire [7:0] m_G_num;//主路绿灯
wire [7:0] m_Y_num;//主路黄灯
wire [7:0] m_L_num;//主路左转灯
//A方向红、绿、黄、左拐灯亮的时间分别为：55秒、40秒、5秒和15秒
assign m_R_num=55;//主路红灯
assign m_G_num=40;//主路绿灯
assign m_Y_num=5;//主路黄灯
assign m_L_num=15;//主路左转灯
wire [7:0] B_R_num;//主路红灯
wire [7:0] B_G_num;//主路绿灯
wire [7:0] B_Y_num;//主路黄灯
wire [7:0] B_L_num;//主路左转灯
//B方向红、绿、黄、左拐灯亮的时间分别为：65秒、30秒、5秒和15秒
assign B_R_num=65;//支路红灯
assign B_G_num=30;//支路绿灯
assign B_Y_num=5;//支路黄灯
assign B_L_num=15;//支路左转灯
//状态机控制
always@(posedge clk_1Hz or negedge reset_n)
if(reset_n==0)
state<=s_idle;//复位
else
case(state)
s_idle:
state<=s_m_G;
s_m_G://主路绿灯
if(cnt_0>=m_G_num-1)//40s
state<=s_m_Y;
else
state<=s_m_G;
s_m_Y://主路黄灯
if(cnt_1>=m_Y_num-1)//5s
state<=s_m_L;
else
state<=s_m_Y;
s_m_L://主路左转灯
if(cnt_2>=m_L_num-1)//15s
state<=s_m_Y2;
else
state<=s_m_L;
s_m_Y2://主路黄灯
if(cnt_3>=m_Y_num-1)//5s
state<=s_b_G;
else
state<=s_m_Y2;
s_b_G://支路绿灯
if(cnt_4>=B_G_num-1)//30s
state<=s_b_Y;
else
state<=s_b_G;
s_b_Y://支路黄灯
if(cnt_5>=B_Y_num-1)//5s
state<=s_b_L;
else
state<=s_b_Y;
s_b_L://支路左转灯
if(cnt_6>=B_L_num-1)//15s
state<=s_b_Y2;
else
state<=s_b_L;
s_b_Y2://支路黄灯
if(cnt_7>=B_Y_num-1)//5s
state<=s_m_G;
else
state<=s_b_Y2;
default:;
endcase
always@(posedge clk_1Hz)
begin
if(state==s_m_G)//主路绿灯计时
cnt_0<=cnt_0+1;//计时
else
cnt_0<=8'd0;
if(state==s_m_Y)//主路黄灯计时
cnt_1<=cnt_1+1;//计时
else
cnt_1<=8'd0;
if(state==s_m_L)//主路左转灯计时
cnt_2<=cnt_2+1;//计时
else
cnt_2<=8'd0;
if(state==s_m_Y2)//主路黄灯计时
cnt_3<=cnt_3+1;//计时
else
cnt_3<=8'd0;
end
always@(posedge clk_1Hz)
begin
if(state==s_b_G)//支路绿灯计时
cnt_4<=cnt_4+1;//计时
else
cnt_4<=8'd0;
if(state==s_b_Y) //支路黄灯计时
cnt_5<=cnt_5+1;//计时
else
cnt_5<=8'd0;
if(state==s_b_L)//支路左转灯计时
cnt_6<=cnt_6+1;//计时
else
cnt_6<=8'd0;
if(state==s_b_Y2)//支路黄灯计时
cnt_7<=cnt_7+1;//计时
else
cnt_7<=8'd0;
end
//控制红绿灯
always@(posedge clk_1Hz)
case(state)
s_m_G://主路绿灯
begin
m_R<=0;m_G<=1;m_Y<=0;m_L<=0;
B_R<=1;B_G<=0;B_Y<=0;B_L<=0;
end
s_m_Y://主路黄灯
begin
m_R<=0;m_G<=0;m_Y<=1;m_L<=0;
B_R<=1;B_G<=0;B_Y<=0;B_L<=0;
end
s_m_L://主路左转灯
begin
m_R<=0;m_G<=0;m_Y<=0;m_L<=1;
B_R<=1;B_G<=0;B_Y<=0;B_L<=0;
end
s_m_Y2://主路黄灯
begin
m_R<=0;m_G<=0;m_Y<=1;m_L<=0;
B_R<=1;B_G<=0;B_Y<=0;B_L<=0;
end
s_b_G://支路绿灯
begin
m_R<=1;m_G<=0;m_Y<=0;m_L<=0;
B_R<=0;B_G<=1;B_Y<=0;B_L<=0;
end
s_b_Y://支路黄灯
begin
m_R<=1;m_G<=0;m_Y<=0;m_L<=0;
B_R<=0;B_G<=0;B_Y<=1;B_L<=0;
end
s_b_L://支路左转灯
begin
m_R<=1;m_G<=0;m_Y<=0;m_L<=0;
B_R<=0;B_G<=0;B_Y<=0;B_L<=1;
end
s_b_Y2://支路黄灯
begin
m_R<=1;m_G<=0;m_Y<=0;m_L<=0;
B_R<=0;B_G<=0;B_Y<=1;B_L<=0;
end
s_idle://复位
begin
m_R<=1;m_G<=0;m_Y<=0;m_L<=0;
B_R<=1;B_G<=0;B_Y<=0;B_L<=0;
end
default:;
endcase
//倒计时控制
always@(posedge clk_1Hz)
if(state==s_m_G)begin//主路绿灯
m_downcnt=m_G_num-cnt_0;
b_downcnt=B_R_num-cnt_0;
end
else if(state==s_m_Y)begin//主路黄灯
m_downcnt=m_Y_num-cnt_1;
b_downcnt=B_R_num-(m_G_num+cnt_1);
end
else if(state==s_m_L)begin//主路左转灯
m_downcnt=m_L_num-cnt_2;
b_downcnt=B_R_num-(m_G_num+m_Y_num+cnt_2);
end
else if(state==s_m_Y2)begin//主路黄灯
m_downcnt=m_Y_num-cnt_3;
b_downcnt=B_R_num-(m_G_num+m_Y_num+m_L_num+cnt_3);
end
else if(state==s_b_G)begin//支路绿灯
b_downcnt=B_G_num-cnt_4;
m_downcnt=m_R_num-cnt_4;
end
else if(state==s_b_Y)begin//支路黄灯
b_downcnt=B_Y_num-cnt_5;
m_downcnt=m_R_num-(B_G_num+cnt_5);
end
else if(state==s_b_L)begin//支路左转灯
b_downcnt=B_L_num-cnt_6;
m_downcnt=m_R_num-(B_G_num+B_Y_num+cnt_6);
end
else if(state==s_b_Y2)begin//支路黄灯
b_downcnt=B_Y_num-cnt_7;
m_downcnt=m_R_num-(B_G_num+B_Y_num+B_L_num+cnt_7);
end
else begin
b_downcnt=8'd0;
m_downcnt=8'd0;
end
endmodule

源代码

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