FSM đèn giao thông có cảm biến xe đường phụ
Module cần viết: traffic · 7 case (2 mẫu) · giới hạn 4 s/case · ~25 phút
Ngã tư giữa đường chính và đường phụ. Đường chính xanh cho tới khi cảm biến báo có xe ở đường phụ, nhưng mỗi lần đường chính xanh phải giữ tối thiểu 4 chu kỳ để tránh đổi đèn liên tục. Đây là FSM Moore kinh điển trong phỏng vấn, có thêm bộ đếm thời gian.
module traffic (
input logic clk,
input logic rst, // reset ĐỒNG BỘ, tích cực mức cao → trạng thái MG
input logic car, // 1: có xe chờ ở đường phụ
output logic [2:0] main_l, // one-hot {R, Y, G} cho đường chính
output logic [2:0] side_l // one-hot {R, Y, G} cho đường phụ
);| Trạng thái | main_l | side_l | Rời trạng thái (xét ở sườn lên) |
|---|---|---|---|
| MG | 001 (xanh) |
100 (đỏ) |
đã hiển thị ≥ 4 chu kỳ và car = 1 → MY |
| MY | 010 (vàng) |
100 |
đã hiển thị 2 chu kỳ → SG |
| SG | 100 (đỏ) |
001 (xanh) |
đã hiển thị 3 chu kỳ → SY |
| SY | 100 |
010 (vàng) |
đã hiển thị 2 chu kỳ → MG |
"Đã hiển thị n chu kỳ" tính cả chu kỳ vừa kết thúc tại sườn đó. Sau reset là chu kỳ thứ nhất của MG. Ví dụ car = 1 suốt từ lúc thả reset:
| chu kỳ | 1–4 | 5–6 | 7–9 | 10–11 | 12–15 | 16–17 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| trạng thái | MG | MY | SG | SY | MG | MY |
car chỉ được xét khi đang ở MG. Ở các pha khác, xe đến hay đi không làm thay đổi thời gian pha. Testbench đổi car ở sườn xuống clk và đọc đèn ở sườn xuống kế tiếp.
Các case
- Không có xe: đường chính xanh mãimẫu
- Có xe ngay từ đầu: một vòng đầy đủmẫu
Cùng 5 case ẩn kiểm các yêu cầu còn lại của đề. Case ẩn chỉ báo đúng/sai, không nói chi tiết: tự tìm chỗ sai từ đề, hoặc mở gợi ý.
Testbench có mô hình tham chiếu riêng, độc lập với lời giải mẫu. Lời giải mẫu đã chạy qua mọi case trên simulator thật, và 3 bản lỗi mẫu đều bị ít nhất một case bắt. Case mẫu sai sẽ cho biết chỗ sai đầu tiên (giá trị mong đợi so với giá trị nhận được); case ẩn chỉ báo đúng/sai.