1.实例的主要训练内容
本实例通过Verilog HDL语言设计一个简易的交通等控制器，实现一个具有两个方向、共8个灯并具有时间倒计时功能的交通灯功能。
2.实例目标
通过本实例，读者应达到下面的目标。
掌握Verilog设计一个交通等控制器的方法。
初步掌握Verilog语言的设计方法。
原理简介
交通灯是城市交通中不可缺少的重要工具，是城市交通秩序的重要保障。本实例就是实现一个常见的十字路口交通灯功能。读者通过学习这个交通灯控制器，可以实现一个更加完整的交通灯。例如实现实时配置各种灯的时间，手动控制各个灯的状态等。
一个十字路口的交通一般分为两个方向，每个方向具有红灯、绿灯和黄灯3种，另外每个方向还具有左转灯，因此每个方向具有4个灯。
这个交通灯还为每一个灯的状态设计了倒计时数码管显示功能。可以为每一个灯的状态设置一个初始值，灯状态改变后，开始按照这个初始值倒计时。倒计时归零后，灯的状态将会改变至下一个状态。
值得注意的是，交通灯两个方向的灯的状态是相关的。也就是说，每个方向的灯的状态影响着另外一个方向的灯的状态，这样才能够协调两个方向的车流。如果每个方向的灯是独立变化的，那么交通灯就没有了意义。
如表1所示是两个方向(假设为A，B方向)灯的状态的对应情况。
表1 交通灯两个方向灯状态对应表
方向A
方向B
红灯亮
黄灯亮或绿灯亮
直行绿灯亮
红灯亮
黄灯亮
红灯亮
左转灯
红灯亮
在实际的交通系统中，直行绿灯、左转绿灯和红灯的变化之间都应该有黄灯作为缓冲，以保证交通的安全。因此假如我们假设方向A的黄灯亮的时间持续5s，直行绿灯灯亮的时间持续40s，左转灯灯亮的时间持续15s，则方向B红灯灯亮的时间持续为(直行绿灯+黄灯+左转绿灯+黄灯)所消耗的时间，一共为65s。
同样假设方向B黄灯亮的时间持续5s，直行绿灯灯亮的时间持续30s，左转灯灯亮的时间持续15s，则方向B红灯灯亮的时间持续为(直行绿灯+黄灯+左转绿灯+黄灯)所消耗的时间，一共为55s。
具体时间参数的设定读者可以根据需要进行修改，但是一定要保证两个方向的灯的状态符合表1的要求。
代码分析
下面给出交通灯控制器的Verilog HDL源代码，首先介绍交通灯端口信号的定义及说明，读者可以通过这些端口将此交通灯模块实例化至自己的工程设计中。
下面是交通灯的Verilog HDL源代码及说明。
module traffIC(CLK,EN,LAMPA,LAMPB,ACOUNT,BCOUNT); //端口说明
output［7:0］ ACOUNT,BCOUNT;
output［3:0］ LAMPA,LAMPB;
input CLK,EN; //内部信号说明
reg［7:0］ numa,numb; //ACOUNT和BCOUNT的内部信号
reg tempa,tempb;
reg［2:0］ counta,countb; //方向A和方向B的灯的状态
reg［7:0］ ared,ayellow,agreen,aleft,bred,byellow,bgreen,bleft;
reg［3:0］ LAMPA,LAMPB;
//设置各交通灯的持续时间初始化值，红灯的值由另一个方向的黄灯和绿灯计算得出。
always @(EN)
if(!EN) begin //使能信号EN无效时，对交通灯的计数值进行初始化
ared <=8'd55; //55 s , 30 + 5 + 15 + 5
ayellow <=8'd5; //5 s
agreen <=8'd40; //40 s
