Настройка времени переходов

Часть раздела Основы путешествия по Verilog на Coddy — урок 81 из 90.

Задание

В этом уроке вы добавите логику счётчика (counter), которая управляет тем, как долго горит каждый сигнал светофора. Счётчик ведет обратный отсчёт от заданного значения до нуля, после чего запускает переход в следующее состояние.

Требования к времени (timing)

State	Длительность	Значение `counter`
Green	30 seconds	30
Yellow	10 seconds	10
Red	40 seconds	40

Как работает счётчик

При начале состояния в счётчик загружается (Load) значение длительности
На каждом такте часов счётчик уменьшается (Decrement) на 1
Когда counter достигает 0, приходит время перейти в следующее состояние

Ваша задача — добавить недостающую логику счётчика в автомат состояний (state machine).

Что нужно сделать:

Добавьте объявление reg [5:0] counter
При сбросе (reset) установите counter в 0
Когда counter == 0:
- Загрузите длительность следующего состояния в counter
- Перейдите в следующее состояние (state)
В противном случае уменьшайте (Decrement) counter на 1 с каждым тактом часов

Попробуйте сами

module traffic_light (
  input clk,
  input reset,
  output reg red,
  output reg yellow,
  output reg green
);

  reg [1:0] state;
  // TODO: Объявить регистр счётчика (6 бит)
  

  // Присвоения выходов
  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

  // Автомат состояний с таймингом
  always @(posedge clk or posedge reset) begin
    if (reset) begin
      state <= 2;      // Начать с Красного
      // TODO: Установить счётчик в 0
      
    end else begin
      if (counter == 0) begin
        case (state)
          0: begin
            state <= 1;
            // TODO: Загрузить счётчик для Жёлтого (10 секунд)
            
          end
          1: begin
            state <= 2;
            // TODO: Загрузить счётчик для Красного (40 секунд)
            
          end
          2: begin
            state <= 0;
            // TODO: Загрузить счётчик для Зелёного (30 секунд)
            
          end
        endcase
      end else begin
        // TODO: Уменьшить счётчик на 1
        
      end
    end
  end

endmodule