三段式moore状态机实现典型交通灯_交通灯状态转移图

交通灯说明

作为IC/FPGA应聘者，交通灯的verilog设计是必须掌握的基本技能。本文以典型交通灯为例，即在主干道和支路相交的十字路口，主干道具有较高优先级。首先，应该明确：
【1】除红灯外，其他有效灯转为另一个状态，中间都应设定黄灯作为缓冲，如：交通灯由绿灯转为左拐灯之前，应该有一段黄灯作为缓冲段，同理，如果左拐灯转为红灯，也应设定黄灯作为缓冲段；
【2】主干道处于红灯时，支路应处于非红灯的其他几个状态的转换过程，支路处于红灯时，主干道同理；
本文假定灯的状态包括：绿灯、黄灯、左拐，主干道绿灯亮40s，支路绿灯亮30s，画出各灯状态转换及亮的时间如下：

FSM建模

本交通灯没有外部输入信号，内部各个状态的转换与外界无关，按照图1 的时序，上一个状态结束（即亮灯的时间到），就跳入下一个状态，如此循环。故，设定一个计数器，对每一段状态按照既定的时长计时，在计数到最后1次时，产生状态跳转条件。本设计巧妙利用这一点，所有状态共用一个计数器，完成状态转换条件的产生。最后，在各个状态下，点亮相应的灯（即输出），因为输出只与当前状态有关，故交通灯采用moore状态机描述。同时，采用典型三段式FSM的描述方式，代码通俗易懂。
交通灯的三段式moore_FS描述如下：

module transport_lamp # (
	parameter L_WID = 4 	 	// 灯的个数
)(
	input 	clk ,
	input 	rst_n ,
	
	// input 	start , 	 	 	 	 	// 触发信号
	output 	[L_WID - 1 : 0] m_lamp , 	// 主干道从高到低分别表示：绿、黄、左、红
	output	[L_WID - 1 : 0] s_lamp 	 	// 同上
);

//-----------------------------功能说明------------------------------//
// 本交通灯描述经典交通灯，主干道和支干道各
// 主干道：绿（40s）黄（5s）左（15s）黄（5s） | 红（55s）----------------------
// 支干道：红（65s）------------------------| 绿（30s）黄（5s）左（15sÿ
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