Aula 5.4: Implementando um semáforo em Verilog #LTCode

Aula 5.4 - Projeto de circuito combinacional, implementando um semáforo em Verilog HDL

Este artigo faz parte do projeto #LTCode

Na primeira aula dessa série de aulas você aprendeu toda a base para compreender códigos em Verilog HDL e rodar os códigos, se ainda não leu clique aqui e confira.

Agora vamos fazer um projeto de circuito combinacional, este projeto é muito simples. No cruzamento de 3 ruas A, B e C deseja-se instalar um sistema automático para os semáforos com as seguintes características:

1. Quando o semáforo 1 abrir para a rua A, os outros dois devem fechar;
2. Analogamente, para o semáforo 2 e 3.
3. O motorista que está na rua A tem prioridade em relação ao que está na rua B;
4. O motorista da rua B tem prioridade em relação ao da rua C;
5. O motorista da rua C tem prioridade em relação ao da rua A;
6. Quando houver carros nas três ruas, a rua A é preferencial;
7. Quando não houver nenhum carro nas ruas, deve-se abrir abrir o sinal para a rua A.

Com essas informações, vamos impor regras e convenções.

Entradas: A, B e C.

Existe carro = 1.

Não tem carro = 0.

Saídas: 

G1, G2 e G3, são respectivamente sinais verde (green) para A, B e C.

R1, R2 e R3, são respectivamente sinais vermelho (red) para A, B e C.

Sinal aceso = 1.

Sinal apagado = 0.

Agora podemos montar a tabela verdade para nosso projeto:

Simplificando as expressões temos:

G1 = (A and B) or ((not B) and (not C))
G2 = (not A) and B
G3 = (not B) and C
R1 = ((not A) and B) or ((not B) and C)
R2 = A or (not B)
R3 = B or (not C)

Agora é só montar nosso código em Verilog. Note que o sinal R1, R2 e R3 vai ser sempre a negação de G1, G2 e G3 respectivamente, por conta disso no código abaixo resolvemos barrar G1, G2 e G3 para R1, R2 e R3 em vez de usar as expressões acima.

module semafaro(A,B,C,G1,G2,G3,R1,R2,R3);

input A,B,C;
output G1,G2,G3,R1,R2,R3;

assign G1 = ((~B) & (~C)| (A & B));
assign R1 = ~(G1);

assign G2 = (~A)& B;
assign R2 = ~(G2);

assign G3 = (~B)&C;
assign R3 = ~(G3);

endmodule

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