منطق آلة الحالات
جزء من قسم الأساسيات في رحلة Verilog على Coddy. الدرس 80 من 90.
التحدي
في هذا الدرس، ستضيف منطق انتقال الحالة إلى وحدة التحكم في إشارة المرور. تحدد آلة الحالات متى تنتقل من حالة إلى الحالة التالية.
يتحكم منطق آلة الحالات في متى وكيف تغيّر إشارة المرور حالاتها.
تسلسل الحالات
أخضر → أصفر → أحمر → أخضر → …
مهمتك هي إضافة منطق آلة الحالات إلى الوحدة.
في هذه الخطوة، تُشغّل إشارة إدخال جديدة، next، كل تغيير؛ ويأتي عدّاد التوقيت في الخطوة التالية. احتفظ بكل ما كتبته في الخطوة السابقة (مسجل state، وتعريف counter غير المستخدم، وكتلة الإخراج always @(*)).
ما يجب فعله:
- أضف منفذ إدخال بحجم 1 بت يُسمى
nextإلى ترويسة الوحدة، بعدreset:input next,. يرسل testbench نبضة إليه لطلب الحالة التالية - أضف كتلة
always @(posedge clk or posedge reset) - عند إعادة الضبط، اضبط
stateعلى الأحمر (2) - عندما تكون قيمة
nextهي 1، انتقل إلى الحالة التالية:- إذا كانت الحالة خضراء (0): غيّرها إلى الأصفر
- إذا كانت الحالة صفراء (1): غيّرها إلى الأحمر
- إذا كانت الحالة حمراء (2): غيّرها إلى الأخضر
جرّب بنفسك
module traffic_light (
input clk,
input reset,
input next, // محفز لتغيير الحالة
output reg red,
output reg yellow,
output reg green
);
reg [1:0] state;
// تعيينات المخرجات
always @(*) begin
case (state)
0: begin green = 1; yellow = 0; red = 0; end
1: begin green = 0; yellow = 1; red = 0; end
2: begin green = 0; yellow = 0; red = 1; end
default: begin green = 0; yellow = 0; red = 1; end
endcase
end
// TODO: أضف منطق آلة الحالة (بدون توقيت)
// always @(posedge clk or posedge reset) begin
// if (reset) begin
// state <= 2;
// end else if (next) begin
// case (state)
// 0: state <= 1;
// 1: state <= 2;
// 2: state <= 0;
// endcase
// end
// end
endmoduleجميع دروس الأساسيات
4العوامل الجزء 1
العوامل الحسابيةعامل باقي القسمةعوامل المقارنةمراجعة - الرياضيات البسيطةالعوامل على مستوى البتات7التعيين والبوابات
التعيين المستمرالتعيين باستخدام العواملالعناصر الأساسية المدمجة للبواباتبوابات AND وOR وNOTبوابات XOR وXNORمراجعة - دائرة البوابات المنطقية5المعاملات - الجزء الثاني
المعاملات المنطقيةمعاملات الاختزالمعاملات الإزاحةمعامل الربطالمعامل الشرطيمراجعة - تحدي المعاملات11الحلقات التكرارية
حلقة Forحلقة Whileحلقة التكرارحلقة لا نهائيةتعليمة التعطيلمراجعة - أنماط الحلقات التكرارية3نظام الأعداد
التمثيل الثنائيالأعداد محددة الحجمالأعداد غير محددة الحجمالأعداد السالبةالقيم الخاصة X و Zمراجعة - تنسيقات الأعداد6الوحدات
هيكل الوحدةمنافذ الإدخال والإخراجمنافذ الإدخال والإخراج ثنائية الاتجاهإنشاء مثيل للوحدةربط المنافذ حسب الاسمربط المنافذ حسب الترتيبمراجعة - بناء وحدة9الكتل الإجرائية
كتلة Alwaysكتلة Initialقائمة الحساسيةإسناد حاجزإسناد غير حاجزمراجعة - Always مقابل Initial15متحكّم إشارات المرور
تعريف الحالاتمنطق آلة الحالات
توقيت الانتقالاتكتابة منصة الاختبارالتحقق من المخرجاتتدرّب بنفسك: مترجم Verilog عبر الإنترنت