Zustände definieren

Teil des Abschnitts Grundlagen der Verilog-Journey von Coddy — Lektion 79 von 90.

Aufgabe

Ein Ampel-Controller ist eine Zustandsmaschine (Finite State Machine), die verschiedene Lichtzustände (Rot, Gelb, Grün) mit spezifischen Zeitintervallen durchläuft. Eine Zustandsmaschine (FSM) ist eine Schaltung, die sich in einer begrenzten Anzahl von Zuständen befinden kann. Sie wechselt basierend auf Eingaben oder Zeitvorgaben von einem Zustand in einen anderen.

In diesem Projekt wirst du einen Ampel-Controller für eine einfache Kreuzung bauen. Die Ampel hat drei Ausgänge:

Licht	Ausgang	Bedeutung
Rot	`red = 1`	Stopp
Gelb	`yellow = 1`	Achtung
Grün	`green = 1`	Fahren

Die Lichter wechseln in dieser Reihenfolge:

Green → Yellow → Red → Green → …

Zeitliche Abfolge

Zustand	Dauer	Nächster Zustand
Grün	30 Sekunden	Gelb
Gelb	10 Sekunden	Rot
Rot	40 Sekunden	Grün

In dieser Lektion wirst du die Zustände für den Ampel-Controller definieren.

Eine Ampel hat drei mögliche Zustände:

Zustand	Licht	Code
Grün	Grünes Licht AN	2'b00
Gelb	Gelbes Licht AN	2'b01
Rot	Rotes Licht AN	2'b10

Vervollständige das Modul, indem du die fehlenden Teile hinzufügst.

Was zu tun ist:

Definiere die Zustandskodierung: 0=Green, 1=Yellow, 2=Red

Deklariere ein 2-Bit-Register namens state
Deklariere ein 6-Bit-Register namens counter (für Zeitmessungen bis zu 40 Sekunden)
Füge Ausgangszuweisungen hinzu:
- Wenn der Zustand 0 ist: green = 1, yellow = 0, red = 0
- Wenn der Zustand 1 ist: green = 0, yellow = 1, red = 0
- Wenn der Zustand 2 ist: green = 0, yellow = 0, red = 1

Probier es selbst

module traffic_light (
  input clk,
  input reset,
  output reg red,
  output reg yellow,
  output reg green
);
  // TODO: Aufgabe 1 - Zustandsregister deklarieren (2 Bits)
  
  // TODO: Aufgabe 2 - Zählerregister deklarieren (6 Bits)
  

  // TODO: Aufgabe 3 - Ausgangszuweisungen mittels case (state)
  // Zustand 0: green=1, yellow=0, red=0
  // Zustand 1: green=0, yellow=1, red=0
  // Zustand 2: green=0, yellow=0, red=1

endmodule

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