TLC2654CP第三部分定時器的HDL編寫,可以根據(jù)ASM圖或寄存器傳輸語言的描述進行。其工作過程由RESET和St控制。RESET信號使定時器清零后開始計數(shù)。st是由控制單元發(fā)出的信號,使定時器清零后重新計數(shù)。在SO、S2、S1(或S3)狀態(tài)下,定時器分別給出3個定時信號Tl、Ts和Ty,以供控制單元決定是否進行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。

第四部分輸出電路的HDL是根據(jù)寄存器傳輸語言編寫的。由case語句說明在不同的狀態(tài)下,輸出HG、HY、HR或FR、FY、FG中均有一個為1。

交通燈控制系統(tǒng)的RTL描述,定義輸入/輸出端口, 輸出信號是寄存器類型,定義系統(tǒng)內(nèi)部的信號變量及其類型, 用于定時器的寄存器,控制寄存器,對狀態(tài)進行編碼.

結(jié)構(gòu)級描述,前面介紹了用HDL中的過程語句,對交通燈控制系統(tǒng)的功能進行寄存器傳輸級描述。使用開發(fā)軟件中的邏輯綜合工具對其進行編譯,就可以獲得等效的門級電路描述。也可以根據(jù)構(gòu)成電路的元、器件以及它們之間的連接關(guān)系,直接對交通燈控制系統(tǒng)進行結(jié)構(gòu)級描述。

根據(jù)交通燈控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可知,電路由三部分組成:控制單元、定時器和輸出譯碼電路。

按照數(shù)字系統(tǒng)自上而下分模塊、分層次的設(shè)計方法,整個系統(tǒng)HDL描述分為三個層次。頂層系統(tǒng)的HDL描述是由控制單元、定時器和輸出譯碼電路三部分的HDL描述組成。而控制單元又由底層的兩個D觸發(fā)器和3個4選1數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成。

HDL描述,它由6個模塊構(gòu)成,可以分為4部分:

第一個頂層模塊調(diào)用3個設(shè)計塊。調(diào)用時端口采用了兩種連接方式,U0、U2是位置對應(yīng)的調(diào)用方式,即調(diào)用時端口的排列順序必須跟下層模塊定義時端口的排列順序一致;U1是端口名稱對應(yīng)的調(diào)用方式,端口順序可任意排列,圓括號內(nèi)部是頂層模塊使用的端口名稱,圓括號外部是下層模塊使用的端口名稱。

后面3個模塊描述了控制單元、D觸發(fā)器和數(shù)據(jù)選擇器。

第五個模塊描述了定時器。

最后一個模塊描述了輸出電路。

與寄存器傳輸級類似,頂層模塊定義了系統(tǒng)的輸人和輸出。由于在底層說明了輸出信號的類型,這里可以省略。頂層模塊由后面3個模塊構(gòu)成,它們的輸入輸出端口中,有些是系統(tǒng)的輸入輸出端口,有些則是系統(tǒng)內(nèi)其他模塊產(chǎn)生的內(nèi)部信號。例如控制模塊U0的輸人T1、Ts、Ty,是定時器U1的輸出。

控制模塊是根據(jù)描述的。其中兩個D觸發(fā)器的輸人Y2、Y1和輸出Q1、Q0均定義為wire類型,這是因為觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)Q1、Q0作為控制單元的輸出是組合型的,而Y2、Y1是后面調(diào)用的組合電路數(shù)據(jù)選擇器的輸出�？刂颇K調(diào)用了3個選擇器模塊和2個D觸發(fā)器模塊。然后描述D觸發(fā)器和數(shù)據(jù)選擇器模塊。數(shù)據(jù)選擇器的輸出Y定義為reg類型,是因為always塊中,被賦值的信號必須是reg型。

最后兩個模塊是具有同步清零的定時器和輸出譯碼電路。其中M60、M30、M5和HG、HY、HR、FG、FY、FR定義為wire類型,是因為后面的assign語句要求被賦值的信號必須是Wire型。

交通燈控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)級描述,定義輸入/輸出端口,定義系統(tǒng)內(nèi)部的信號變量及其類型,用于定時器的寄存器.

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