【正文】 ief_l_button，sub_g_button，sub_l_button 通過 k6，k5，k4，k3鍵對(duì)參數(shù)進(jìn)行賦值。 而在程序設(shè)計(jì)上，可以運(yùn)用always語句進(jìn)行設(shè)計(jì)，來判斷置數(shù)鍵的變化。因?yàn)樵赩erilog HDL 語言中always塊中begin end 在概念上順序執(zhí)行，實(shí)質(zhì)上是并行的，因?yàn)槊織l語句的執(zhí)行不占用具體時(shí)間，所有語句都是在一瞬間執(zhí)行的，沒有時(shí)間的先后，但有先后執(zhí)行之分。仿真時(shí)是逐條執(zhí)行的。但要弄清楚阻塞賦值和非阻塞賦值的區(qū)別。如果全部都是非阻塞的賦值的話，才相當(dāng)于并行的。而此程序設(shè)計(jì)剛好要求，主干道綠燈計(jì)時(shí)的置數(shù)，主干道左轉(zhuǎn)計(jì)時(shí)的置數(shù)，支干道綠燈計(jì)時(shí)的置數(shù)，支干道左轉(zhuǎn)計(jì)時(shí)的置數(shù)并行進(jìn)行，所以選用always 語句很合適。以主干道的綠燈為例，當(dāng)chief_g_button產(chǎn)生一個(gè)高電平，即k6鍵按下，對(duì)應(yīng)的置數(shù)位加1，當(dāng)k6再按下一次時(shí)，對(duì)應(yīng)的置數(shù)再位加1，當(dāng)置數(shù)位加到9后，個(gè)位數(shù)則歸0 ，十位數(shù)加1，置數(shù)值始終放在chief_gh和chief_gl里。對(duì)于主干道的左轉(zhuǎn)燈，支干道的綠燈、左轉(zhuǎn)燈亦是同理。所以程序需要四個(gè)并行的Always同時(shí)對(duì)四個(gè)置數(shù)按鍵進(jìn)行監(jiān)控。所以，四個(gè)輸入信號(hào)：chief_g_button,chief_l_button,sub_g_button，sub_l_button八個(gè)輸出信號(hào)：chief_gh,chief_gl,chief_lh,chief_ll, sub_gh,sub_gl,sub_lh,sub_ll 顯示模塊 其作用為：主要用于控制主干道和支干道的紅綠左轉(zhuǎn)燈的亮滅，以及交通信號(hào)燈的倒計(jì)時(shí)顯示。 由于交通信號(hào)燈的倒計(jì)時(shí)數(shù)值可能是一位或者兩位的十進(jìn)制數(shù)，所以需要在七段數(shù)碼管的譯碼器的譯碼電路上增加一個(gè)分位電路，即將其分為兩個(gè)一位的十進(jìn)制數(shù)，如99分為9和9，30分為3和0。由輸入信號(hào)select、g_l、flash,分別取000，001，010，011，100,101,110,111所得到的chief_green，chief_left,chief_red,sub_left,sub_green,sub_red的不同值，來控制主干道，支干道紅綠左轉(zhuǎn)燈的亮滅。其中 1表示亮，0表示滅。如表31 所示。其方法就是用卡諾圖算出chief_green,chief_left，chief_red,sub_green,sub_left，sub_red關(guān)于select,flash的數(shù)學(xué)表達(dá)式。閃爍的效果用flshamp。clk實(shí)現(xiàn)。輸入信號(hào)輸出信號(hào)selectg_lflashcief_greenChief_leftChief_redsub_greenSub_leftSub_red000100001001閃爍000010100100010010閃爍0001100001100101001閃爍001100010101110010閃爍0由上表可得到：chief_green=~selectamp。~g_lamp。(~(flashamp。clk))。chief_left=~selectamp。g_lamp。(~(flashamp。clk))。chief_red=select。sub_green=selectamp。~g_lamp。(~(flashamp。clk))。sub_left=selectamp。g_lamp。(~(flashamp。clk))。sub_red=~select。四個(gè)輸入信號(hào)：select,flash,clk,g_l六個(gè)輸出信號(hào)：chief_green,chief_left,chief_red。sub_green,sub_left,sub_red。 控制模塊本設(shè)計(jì)將交通燈的整個(gè)過程劃分為四個(gè)基本狀態(tài)：主干道綠燈、主干道左轉(zhuǎn)、支干道綠燈、支干道左轉(zhuǎn)，用select、g_l為00、011來代表。每當(dāng)一個(gè)狀態(tài)的計(jì)數(shù)器為00時(shí)，select、g_l發(fā)生改變，以實(shí)現(xiàn)狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換。 頂層模塊頂層模塊其作用：將置數(shù)模塊，顯示模塊，定時(shí)控制模塊所生成模塊圖連接起來，添上輸出輸入端口，重新編譯仿真。 分頻模塊分頻模塊其作用為：由于DE2板上能夠提供的時(shí)鐘信號(hào)為50MHz，而設(shè)計(jì)所需時(shí)鐘信號(hào)為1Hz，故使用分頻模塊將50MHz信號(hào)分頻為1Hz信號(hào)。 數(shù)碼管譯碼模塊 由于DE2板上無數(shù)碼管譯碼電路，所以需要將4位的數(shù)碼管控制信號(hào)譯成7位控制信號(hào)。第3章 模塊程序清單及仿真波形 程序模塊及仿真波形頂層模塊trafficlamp置數(shù)模塊set控制模塊control顯示模塊view加法器plusplus4分頻模塊freq_div數(shù)碼管譯碼模塊SEG7_LUT_8置數(shù)模塊set首先進(jìn)行初始值設(shè)定，令chief_g_button產(chǎn)生7個(gè)高電平,chief_l_button產(chǎn)生6個(gè)高電平，sub_g_button產(chǎn)生5個(gè)高電平，sub_l_button產(chǎn)生4個(gè)高電平,即，可以發(fā)現(xiàn)Rchief_gh置數(shù)為0,Rchief_gl置數(shù)為6,Rchief_lh置數(shù)為0,Rchief_ll置數(shù)為5,Rsub_gh置數(shù)為0,Rsub_gl置數(shù)為4,Rsub_lh置數(shù)為0,Rsub_ll置數(shù)為3(本設(shè)計(jì)采用從N1~0共N個(gè)狀態(tài)倒計(jì)時(shí)顯示，但是在顯示設(shè)置時(shí)間時(shí)顯示N)。觀察圖31，當(dāng)且僅當(dāng)，button出現(xiàn)高電平的時(shí)候，置數(shù)位才開始置數(shù)，每個(gè)信號(hào)，每產(chǎn)生一個(gè)高電平，置數(shù)位的數(shù)值就會(huì)加1，所以chief_g_button 連續(xù)產(chǎn)生7個(gè)高電平，chief_gl才可以置6(N1)。由于enable信號(hào)采用時(shí)鐘信號(hào)，故counter_play3和counter_play4交替顯示主干道、支干道設(shè)置的綠燈左轉(zhuǎn)時(shí)間（N）。顯示模塊view由上圖可看出當(dāng)select、g_l、flash從000到111八個(gè)狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)分別經(jīng)歷了主干道綠燈chief_green為主干道綠燈閃亮（圖中chief_green脈沖部分）、主干道左轉(zhuǎn)、主干道左轉(zhuǎn)閃亮，在這四個(gè)狀態(tài)時(shí)，支干道紅燈sub_red亮為1，支干道綠燈sub_green為支干道綠燈閃亮、支干道左轉(zhuǎn)、支干道左轉(zhuǎn)閃亮，在這四個(gè)狀態(tài)時(shí)，主干道紅燈chief_red亮為1。由于控制模塊和頂層模塊的仿真結(jié)果基本相同，故只討論頂層模塊的仿真。時(shí)間設(shè)置以主干道綠燈時(shí)間設(shè)置為例，時(shí)間設(shè)置使能信號(hào)EN無脈沖，chief_g_button每個(gè)上升沿，主干道綠燈時(shí)間加1，此時(shí)因?yàn)閑nable（設(shè)置時(shí)間顯示使能信號(hào)）為低電平，counter_play4分別顯示主干道綠燈時(shí)間和左轉(zhuǎn)時(shí)間，counter_play3隨著chief_g_button上升沿顯示加1，直到上升沿結(jié)束，為18。其他三個(gè)時(shí)間設(shè)置同理。enable信號(hào)0、1交替，故主干道、支干道設(shè)置的時(shí)間交替在counter_play4上顯示?？傮w時(shí)間設(shè)置如下：主干道綠燈18，左轉(zhuǎn)12，支干道綠燈15，左轉(zhuǎn)10 運(yùn)行部分分析 當(dāng)EN信號(hào)由0變?yōu)?產(chǎn)生脈沖時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)，開始運(yùn)行，counter_play1h、counter_play1l顯示主干道綠燈倒計(jì)時(shí)，從17到00，接著進(jìn)入主干道左轉(zhuǎn)狀態(tài)，從11到00，與此同時(shí)，counter_play2h、counter_play2l顯示支干道紅燈倒計(jì)時(shí)，從29到00。而chief_green信號(hào)在主干道綠燈倒計(jì)時(shí)時(shí)為1，最后五秒為方波，即閃亮顯示。chief_left信號(hào)在主干道左轉(zhuǎn)燈倒計(jì)時(shí)時(shí)為1，最后五秒為方波，即閃亮顯示。sub_red一直為1，即支干道紅燈亮。支干道綠燈左轉(zhuǎn)分析同理，只是時(shí)間設(shè)置不同，倒計(jì)時(shí)不同。整體狀態(tài)轉(zhuǎn)換如下： 時(shí)間重新設(shè)置時(shí)間設(shè)置信號(hào)有效時(shí)，chief_g_button、chief_l_button、sub_g_button、sub_l_button有脈沖時(shí)，在原來時(shí)間的基礎(chǔ)上進(jìn)行加1，時(shí)間設(shè)置結(jié)束，計(jì)數(shù)器重新開始計(jì)數(shù)，系統(tǒng)進(jìn)入正常運(yùn)行。 注：EN為上升脈沖使能信號(hào)，故重新設(shè)置時(shí)需要按兩次。clk PIN_N2按鍵的分配 信號(hào)按鍵功能EnableSW0EN SW1時(shí)間設(shè)置使能信號(hào)chief_g_button KEY3主干道綠燈時(shí)間設(shè)置chief_l_buttonKEY2主干道左轉(zhuǎn)燈時(shí)間設(shè)置sub_g_buttonKEY1支干道綠燈時(shí)間設(shè)置sub_l_buttonKEY0支干道左轉(zhuǎn)燈時(shí)間設(shè)置LED發(fā)光二極管信號(hào)功能chief_greenLEDG0主干道綠燈顯示chief_leftLEDG1主干道左轉(zhuǎn)燈顯示chief_redLEDR6主干道紅燈顯示sub_greenLEDG5支干道綠燈顯示sub_leftLEDG6支干道左轉(zhuǎn)燈顯示sub_redLEDR11支干道紅燈顯示數(shù)碼管信號(hào)位數(shù)功能counter_play1h數(shù)碼管2 HEX7 oSEG17主干道倒計(jì)時(shí)十位counter_play1l數(shù)碼管1 HEX6 oSEG07主干道倒計(jì)時(shí)個(gè)位counter_play2h數(shù)碼管4 HEX5 oSEG37支干道倒計(jì)時(shí)十位counter_play2l數(shù)碼管3 HEX4 oSEG27支干道倒計(jì)時(shí)個(gè)位counter_play3數(shù)碼管5HEX3 oSEG5 、 HEX2 oSEG47主干道/支干道綠燈設(shè)置的時(shí)間counter_play4數(shù)碼管7HEX1 oSEG HEX0 oSEG67主干道/支干道左轉(zhuǎn)燈設(shè)置的時(shí)間 第四章 實(shí)驗(yàn)總結(jié) 略附錄 程序源代碼module trafficlamp(clk,EN,enable, chief_g_button,chief_l_button,sub_g_button,sub_l_button, chief_green,chief_red,sub_green,sub_red,chief_left,sub_l