雷鸟车灯 数字逻辑电路Word下载.docx
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汽车工作状态
空闲
1
左转弯
右转弯
告警
x
X
汽车有四个工作状态：
空闲，左转弯，右转弯和告警状态，汽车的左转弯状态和右转弯状态又分为四个状态：
0、1、2、3个灯亮。
因此，本设计用一个时钟同步Moore状态机来实现，这个状态机有8个状态，每个状态的输出入表：
状态
输出
IDLE
空闲状态，6个灯全灭
L1
左边1灯亮
L2
左边2灯亮
L3
左边3灯亮
R1
右边1灯亮
R2
右边2灯亮
R3
右边3灯亮
ERR
告警状态，6个灯全亮
状态转换约定：
在进入左转弯状态时，状态机在IDLE，L1，L2和L3四个状态间循环，此时只有在IDLE状态可以接收任何其他信号输入，并选择进入相应状态。
在L1和L2状态只接收告警状态输入，如果有告警信号，结束在左转弯循环，进入告警状态。
进入L3状态后部接收任何信号输入，直接进入IDLE状态。
右转弯状态类似左转弯状态。
告警状态在ERR状态和IDLE状态循环转换。
没有任何输入时，状态机保持在IDLE状态。
状态图如下：
HAZ’
LEFT.HAZ’.RIGHT
（HAZ+LEFT+RIFHT）’
HAZ+LEFT.RIFHT
LEFT’.HAZ’.RIGHT
根据上述分析，设计雷鸟车尾灯控制器。
根据要求，实验所需的VerilogHDL程序如下：
modulelights
（
inputclk,LEFT,RIGHT,HAZ,
outputreg[2:
0]L,
0]R
）;
//Declarethestateregistertobe"
safe"
toimplement
//asafestatemachinethatcanrecovergracefullyfrom
//anillegalstate（byreturningtotheresetstate）.
（*syn_encoding="
*）reg[2:
0]state;
//Declarestates
parameterIDLE=0,L1=1,L2=2,L3=3,R1=4,R2=5,R3=6,ERR=7;
//Outputdependsonlyonthestate
always@（state）begin
case（state）
IDLE:
begin
L=3'
b000;
R=3'
end
L1:
b001;
L2:
b011;
L3:
b111;
R1:
R2:
R3:
ERR:
default:
endcase
end
//Determinethenextstate
always@（posedgeclk）begin
case（state）
IDLE:
if（HAZ+LEFT*RIGHT）
state<
=ERR;
elseif（LEFT*~HAZ*~RIGHT）
=L1;
elseif（~（HAZ+LEFT+RIGHT））
=IDLE;
elseif（~LEFT*~HAZ*RIGHT）
state<
=R1;
L1:
if（HAZ）
else
=L2;
L2:
=L3;
L3:
R1:
=R2;
R2:
=R3;
R3:
ERR:
default:
endcase
endmodule
五、实验的测试序列或验证方法
根据状态转移图，初始化为IDLE状态，然后按照顺序将左转方向走一遍回到IDLE，再将右转方向进行一遍，再验证一下跳转到ERR状态是否正确。
六、实验过程（验收实验的过程）
1.建立工程，设计输入，建立波形文件进行功能仿真：
2.用statemachineviewer查看生成的状态转移图：
3.用RTLViewer和TechnologyMapViewer查看生成的电路图和在FPGA板中的电路实现：
4.分配引脚进行全编译，并将设计下载到FPGA板上进行验证：
七、实验结果
本次实验设计了雷鸟车灯控制器，进一步了解了状态机。
八、实验中遇到的问题及解决方案
1.程序中有这么一段语言：
case（state）
这里也可以将三个信号定义为一个数组hrl，利用卡诺图或者真值表把每个表达式为1的情况计算直接写在括号中：
case（state）
If（hlr==3||hlr[2]==1）
elseif（hlr==2）
elseif（hlr==0）
if（hlr==1）
2.在进行功能仿真时，对于状态图中为1即必然发生的转移，一定要空出一个时钟让其发生，不要以为是直接跳转，还是要经过时钟的触发。
九、实验的启示/意见和建议
1.
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