← 返回课程首页

贯穿式综合项目：可配置交通信号控制器

项目目标

设计一个简化的双向道路交通信号控制器。项目规模足以贯穿组合逻辑、时序逻辑、有限状态机、数据通路、RTL、仿真和时序分析，又不会引入复杂处理器架构。

控制器管理主路和支路两组红、黄、绿灯，使用时钟和同步复位工作。基础版本按固定时间循环；扩展版本可接收支路车辆请求，并允许通过参数配置各阶段持续时间。

基础功能规格

1. 主路绿灯期间，支路必须为红灯。
2. 主路由绿转红之前必须经过黄灯阶段。
3. 支路获得绿灯前，主路必须已经进入红灯状态。
4. 支路由绿转红之前也必须经过黄灯阶段。
5. 任意时刻不得出现两条道路同时为绿灯或黄灯的非法组合。
6. 复位后进入安全状态：主路绿灯、支路红灯，计时器清零。
7. 基础版本采用固定周期；进阶版本在支路无请求时延长主路通行。

分阶段交付

最终交付物

• 需求与接口说明。
• 状态图、状态表和状态编码说明。
• 数据通路与控制器框图。
• 可综合的 SystemVerilog RTL。
• 自检查测试平台和关键波形。
• 安全性质检查清单。
• 简化的综合资源和时序报告解读。
• 一页项目复盘：功能、时序、功耗、验证与可实现性。

选学扩展

• 加入行人请求和全红保护阶段。
• 对异步车辆请求加入双触发器同步器。
• 为不同阶段加入可编程持续时间。
• 加入故障安全模式：检测非法状态后进入全红。

扩展内容只在基础版本通过验证后进行。

课程首页 · 数字集成电路基础