상태 머신 로직

Coddy Verilog 여정의 기초 섹션에 포함된 레슨 — 90개 중 80번째.

챌린지

이 레슨에서는 신호등 컨트롤러에 상태 전이 로직(state transition logic)을 추가합니다. 상태 머신은 한 상태에서 다음 상태로 언제 이동할지를 결정합니다.

상태 머신 로직은 신호등이 언제 그리고 어떻게 상태를 변경할지를 제어합니다.

상태 순서

Green → Yellow → Red → Green → …

여러분의 과제는 모듈에 상태 머신 로직을 추가하는 것입니다.

수행할 작업:

always @(posedge clk or posedge reset) 블록을 추가합니다.
reset 시, state를 Red (2)로 설정합니다.
next가 1일 때, 다음 상태로 이동합니다:
- 상태가 Green (0)인 경우: Yellow로 변경
- 상태가 Yellow (1)인 경우: Red로 변경
- 상태가 Red (2)인 경우: Green으로 변경

직접 해보기

module traffic_light (
  input clk,
  input reset,
  input next,           // 상태 변경을 위한 트리거
  output reg red,
  output reg yellow,
  output reg green
);

  reg [1:0] state;

  // 출력 할당
  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: 상태 머신 로직 추가 (타이밍 제외)
  // 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

endmodule