منطق آلة الحالة
جزء من قسم الأساسيات في رحلة Verilog على Coddy — الدرس 80 من 90.
التحدي
في هذا الدرس، ستضيف منطق انتقال الحالة (state transition logic) إلى وحدة التحكم في إشارة المرور. تحدد آلة الحالة (state machine) متى يتم الانتقال من حالة إلى أخرى.
يتحكم منطق آلة الحالة في متى و كيف تغير إشارة المرور حالاتها.
تسلسل الحالات
الأخضر ← الأصفر ← الأحمر ← الأخضر ← …
مهمتك هي إضافة منطق آلة الحالة إلى الوحدة (module).
ما يجب القيام به:
- أضف كتلة
always @(posedge clk or posedge reset) - عند إعادة الضبط (reset)، اضبط
stateعلى الأحمر (2) - عندما تكون قيمة
nextهي 1، انتقل إلى الحالة التالية:- إذا كانت الحالة هي الأخضر (0): تغير إلى الأصفر
- إذا كانت الحالة هي الأصفر (1): تغير إلى الأحمر
- إذا كانت الحالة هي الأحمر (2): تغير إلى الأخضر
جرّب بنفسك
module traffic_light (
input clk,
input reset,
input next, // مشغل 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: إضافة 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
4المعاملات - الجزء الأول
المعاملات الحسابيةمعامل باقي القسمة (Modulo)معاملات المقارنةملخص - رياضيات بسيطةمعاملات Bitwise7التعيين والبوابات المنطقية
التعيين المستمرالتعيين باستخدام العملياتالبوابات الأساسية المدمجةبوابات AND و OR و NOTبوابات XOR و XNORمراجعة - دارة البوابات المنطقية5المعاملات - الجزء الثاني
المعاملات المنطقيةمعاملات الاختزالمعاملات الإزاحةمعامل الدمجالمعامل الشرطيمراجعة - تحدي المعاملات3أنظمة العد
التمثيل الثنائيالأعداد محددة الحجمالأعداد غير محددة الحجمالأعداد السالبةالقيم الخاصة X و Zمراجعة - تنسيقات الأعداد6الوحدات
هيكل الوحدةمنافذ الإدخال والإخراجمنافذ Inoutاستدعاء الوحداتربط المنافذ بالاسمربط المنافذ بالترتيبمراجعة - بناء وحدة9الكتل الإجرائية
كتلة Alwaysكتلة Initialقائمة التحسسالإسناد الحاجبالإسناد غير الحاجبمراجعة - Always مقابل Initial15متحكم إشارة المرور
تحديد الحالاتمنطق آلة الحالة