Синхронизация переходов

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

Задание

В этом уроке вы добавите логику счётчика, которая управляет длительностью свечения каждого сигнала. Счётчик отсчитывает от заданного значения до нуля, а затем инициирует переход в следующее состояние.

Требования к таймингам

Состояние	Длительность	Значение счётчика
Зелёный	30 секунд	30
Жёлтый	10 секунд	10
Красный	40 секунд	40

Как работает счётчик

Когда начинается состояние, счётчик загружается значением длительности
При каждом такте часов счётчик уменьшается на 1
Когда счётчик достигает 0, наступает время перейти в следующее состояние

Ваша задача — добавить отсутствующую логику счётчика в автомат состояний. Вход next из предыдущего шага больше не используется: теперь счётчик определяет, когда изменяется состояние, а тестовый стенд больше не управляет next.

Что нужно сделать:

Удалите input next, из заголовка модуля и замените условие else if (next) приведённой ниже логикой счётчика
Добавьте объявление reg [5:0] counter (оставьте его, если вы уже объявили его на первом шаге)
При сбросе установите counter в 0
Когда counter == 0:
- Загрузите длительность следующего состояния в счётчик
- Перейдите в следующее состояние
В противном случае уменьшайте счётчик на 1 при каждом такте 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

  // Конечный автомат с таймингом
  always @(posedge clk or posedge reset) begin
    if (reset) begin
      state <= 2;      // Начать с Red
      // TODO: Установить счётчик в 0
      
    end else begin
      if (counter == 0) begin
        case (state)
          0: begin
            state <= 1;
            // TODO: Загрузить счётчик для Yellow (10 секунд)
            
          end
          1: begin
            state <= 2;
            // TODO: Загрузить счётчик для Red (40 секунд)
            
          end
          2: begin
            state <= 0;
            // TODO: Загрузить счётчик для Green (30 секунд)
            
          end
        endcase
      end else begin
        // TODO: Уменьшить счётчик на 1
        
      end
    end
  end

endmodule