verilog使用Moore电路实现交通灯

问题描述

   十字路口南北方向（B）有一组红绿灯，十字路口东西方向（A）有一组红绿灯。

TA，TB分别表示A，B走向是否有学生出现（为True时有学生）。通过当前两组红绿灯的状态和每5秒侦测到的TA，TB来改变两组红绿灯状态。每种红绿灯状态保持5秒。

问题模型

因为可以根据红绿灯状态，和TA，TB值抽象为： 在出现一定TA，TB值时，红绿灯状态转为下一个确定状态。所以为FSM有限状态机模型。

实现方法

实现FSM可以用Moore电路和Mealy电路。（两者是等价的）。

知识准备

1 Moore FSM：

  Moore型状态机：下一状态只由当前状态决定，即 次态 = f(现状，输入)，输出 = f（现状）；

2 Mealy FSM：

Mealy型状态机：输出不但与当前状态有关，还与当前输入值有关，即次态 = f(现状，输入)，输出 = f（现状，输入）；

3 Moore与Mealy之间的转换：

只要把Moore机中下一状态的输出改变成Mealy机中当前状态的输出。

4 Mealy状态机的化简：

只有当两个状态对应的输入，输出，下一状态完全相同时，可以简化状态。

 e.g 数电12章ppt

此处e，g可以合并为一个状态，然后再继续化简。

参考资料：

  百度文库

http://wenku.baidu.com/link?url=FpNDDxCkH47cjpuy49iiuWDQPj7_h0wfxAAkT4BI15hgyGdXhzdawFYUfPm7wl6s2qs_xVY4G9D3nD8y2OnOwzv6jHCvEIZVguKmvomyfZS

wiki（中文）

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%9C%89%E9%99%90%E7%8A%B6%E6%80%81%E6%9C%BA

http://blog.163.com/enjoy_yourself_ok/blog/static/1645812142012227102738745/

Moore 电路实现十字路口交通灯

使用Verilog语言完成十字路口交通灯的设计与实现。用2个手拨开关表示南北向和东西向通道的状态，6个led灯从左到右依次显示A路口红灯，A路口黄灯，A路口绿灯，B路口红灯，B路口黄灯，B路口绿灯，再用一个手拨开关实现复位（高电平有效）。

其中时钟分频为5秒，即每5秒检测一次路口状态，确定灯亮的下一状态。

原理

Moore Machine

说明： led[5:0] :   A’red  A’yellow  A’green ;  B’red,  B’yellow,  B’ green

        t[1:0]:  TA, TB 

 

状态节点

状态	状态编码	状态输出 : led[5:0]
INI （启动状态）	0000	000_000
S1	0001	001_100
S2	0010	010_100
S3	0100	100_001
S4	1000	100_010

 

状态转化

当前状态	输出 （led[5:0]）	输入（t[1:0]）	下一状态
INI	000_000	XX	S1
S1	001_100	1X	S1
S1	001_100	0X	S2
S2	010_100	XX	S3
S3	100_001	X1	S3
S3	100_001	X0	S4
S4	100_010	XX	S1

 

状态转化图

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