Ampelsteuerung mit einen Zustandsautomaten mit 2 Prozess-Aufbau

[Ali C. (boss)]

Quartus schlägt mir Fehler aus doch egal was ich gemacht habe es hat 
nicht funktioniert.


Mein Code:

-- Anmerkung: 
-- In der Praxis würde man diese Ampelsteuerung eher komplett in einem getakteten Prozess implementieren, 
-- anstatt die Logik in zwei Prozesse (1x getaktet und 1x ungetaktet) aufzusplitten.
-- Durch diese hier gewählte Aufsplittung können einige Probleme entstehen ("race-conditions", "hazards").  
-- gez. Udo Siebertz


library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.numeric_std.all;

entity ampel is 
  generic (
    CNT_OFL : positive := 50000000-1 -- Sekundentakt ofl    
  
  );

  port (
      reset_n  : in std_logic; -- Key3
    clk     : in std_logic; --50 MHz
    taste    : in std_logic; -- Key0: Taste an Fussgaengerampel
    
    ledg7_out  : out std_logic; --LEDG[7] 
    ledg30_out  : out std_logic_vector(3 downto 0); -- LEDG[3…0]
 
    ledr93_out  : out std_logic_vector(9 downto 3); -- LEDR[9…3]   
    ledr0_out  : out std_logic -- LEDR[0]  
    
    
    );
end entity ampel;

architecture arch of ampel is 

-- signals

signal cnt : unsigned(25 downto 0);
signal time_s : unsigned(4 downto 0); 


type main_state_t is (wait_for_idle, idle, r_g_r, r_o_r, r_r_r, r_r_g, r_ro_r, reset);
-- Bsp: r_g_r bedeutet: timer run, Verkehrsampel: grün, Fußgängerampel: rot
signal main_state, next_main_state : main_state_t;

type ampel_colour_t is (rot, gruen, orange, rot_orange);
signal fa_colour, va_colour : ampel_colour_t; -- Fussgaengerampel, Verkehrsampel


signal ledg7 : std_logic;  
signal ledg30 : std_logic_vector(3 downto 0);  
signal ledr93 : std_logic_vector(9 downto 3);
signal ledr0 : std_logic;  


begin

z_reg : process (reset_n, clk)--ERGÄNZE Sensitivitätsliste
begin
  if (reset_n = '0') then  
    cnt <= (others => '0');
    time_s <= (others => '0');  
    main_state <= reset;
  elsif rising_edge(clk) then
    -- Update State Register
    main_state <= next_main_state;
  
      -- fast counter, overflow = 1s 
    if cnt = to_unsigned(CNT_OFL, cnt'length) or main_state = idle then
      cnt <= (others => '0');
    else
      cnt <= cnt + 1;      
    end if;
    
    -- Sekunden timer    
    if main_state = reset then -- reset timer
      time_s <= (others => '0');  
    elsif main_state /= idle and cnt = CNT_OFL then
      time_s <= time_s + 1;
    end if;

  end if;
  
  
end process z_reg;





ampel_control : process(time_s, taste) is --ERGÄNZE Sensitivitätsliste

begin

    
  case main_state is            -- timer        VA        FA    
                          -----------------------------------
              
    when reset =>              -- reset timer   rot/orange  rot
      --ERGÄNZE Ausgangszuweisung und Zustandsübergangsbedingung
      va_colour <= rot_orange;
      fa_colour <= rot;
      
      next_main_state <= wait_for_idle;
    
    when wait_for_idle =>        -- run        grün      rot
      --ERGÄNZE Ausgangszuweisung und Zustandsübergangsbedingung
      va_colour <= gruen;
      fa_colour <= rot;
      
      if (time_s < 7) then
        if (taste = 0) then
          next_main_state <= wait_for_idle;
        else 
          next_main_state <= r_g_r;
        end if;
      else if (time_s = 7) then
        next_main_state <= idle;
      end if;

    
    when idle =>              -- stop        grün      rot
      --ERGÄNZE Ausgangszuweisung und Zustandsübergangsbedingung
      va_colour <= gruen;
      fa_colour <= rot;
      
      if (time_s = 7) then 
        if (taste = 0) then 
          next_main_state <= idle;
        else 
          next_main_state <= r_g_r;
        end if;
      end if;
      
    when r_g_r =>              -- run        grün      rot
      --ERGÄNZE Ausgangszuweisung und Zustandsübergangsbedingung
      va_colour <= gruen;
      fa_colour <= rot;
      
      if (time_s < 10) then
        next_main_state <= r_g_r;
      else if (time_s = 10) then 
        next_main_state <= r_o_r;
      end if;

      
    when r_o_r =>              -- run        orange    rot
      --ERGÄNZE Ausgangszuweisung und Zustandsübergangsbedingung
      va_colour <= orange;
      fa_colour <= rot;
      
      if (time_s < 12) then
        next_main_state <= r_o_r;
      else if (time_s = 12) then
        next_main_state <= r_r_r;
      end if;

      
    when r_r_r =>              -- run        rot      rot
      --ERGÄNZE Ausgangszuweisung und Zustandsübergangsbedingung
      va_colour <= rot;
      fa_colour <= rot;
      
      if (time_s < 13) then
        next_main_state <= r_r_r;
      else if (time_s = 13) then
        next_main_state <= r_r_g;
      else if (time_s < 20) then
        next_main_state <= r_r_r;
      else if (time_s = 20) then
        next_main_state <= r_ro_r;
      end if;

      
    when r_r_g =>              -- run        rot      grün
      --ERGÄNZE Ausgangszuweisung und Zustandsübergangsbedingung
      va_colour <= rot;
      fa_colour <= gruen;
      
      if (time_s < 18) then
        next_main_state <= r_r_g;
      else if (time_s = 18) then
        next_main_state <= r_r_r;
      end if;

      
    when r_ro_r =>             -- run        rot/orange  rot
      --ERGÄNZE Ausgangszuweisung und Zustandsübergangsbedingung
      va_colour <= rot_orange;
      fa_colour <= rot;
      
      if (time_s < 21) then
        next_main_state <= r_ro_r;
      else if (time_s = 21) then
        next_main_state <= reset;
      end if;

      
  end case;                              

  -- Fussgaengerampel
  if fa_colour = rot then
    ledr0 <= '1';
    ledg7 <= '0';
  elsif fa_colour = gruen then
    ledr0 <= '0';
    ledg7 <= '1';
  end if;

  -- Verkehrsampel
  if va_colour = rot then
    ledr93(9) <= '1';
    ledr93(8) <= '1';
    ledr93(7) <= '1';
    ledr93(6) <= '1';
    ledr93(5) <= '1';
    ledr93(4) <= '1';
    ledr93(3) <= '0';
    ledg30 <= (others => '0');      
  elsif va_colour = orange then
    ledr93(9) <= '1';
    ledr93(8) <= '0';
    ledr93(7) <= '1';
    ledr93(6) <= '0';
    ledr93(5) <= '1';
    ledr93(4) <= '0';
    ledr93(3) <= '0';
    ledg30 <= (others => '0');
  elsif va_colour = rot_orange then
    ledr93(9) <= '1';
    ledr93(8) <= '1';
    ledr93(7) <= '1';
    ledr93(6) <= '0';
    ledr93(5) <= '1';
    ledr93(4) <= '0';
    ledr93(3) <= '1';
    ledg30 <= (others => '0');            
  elsif va_colour = gruen then
    ledr93 <= (others => '0');
    ledg30 <= (others => '1');        
  end if;
        
  
  ledg7_out <= ledg7;    
  ledg30_out <= ledg30;  
  ledr93_out <= ledr93;  
  ledr0_out <= ledr0;  
  
end process ampel_control;

end architecture arch;

[Markus F. (mfro)]

Schau' dir die Zeile nochmal an:

Ali C. schrieb:
> else if (time_s = 7) then

das ist nicht das, was Du willst. Entweder fehlt was oder es ist was 
zuviel.

Übrigens braucht's in VHDL keine Klammern um die if-Bedingung. Die kann 
man weglassen, und was man weglassen kann, kann man auch nicht falsch 
machen ... (aber das ist hier nicht der Fehler).

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Ali C. schrieb:
> Mein Code:
> -- gez. Udo Siebertz
"Mein Code"? Soso.

> ampel_control : process(time_s, taste) is --ERGÄNZE Sensitivitätsliste
> begin
>   case main_state is            -- timer        VA        FA
Die Sensitivliste in deinem Code ist überaus lückenhaft. Du solltest den 
Rat im Kommentar beherzigen.

> Quartus schlägt mir Fehler aus doch egal was ich gemacht habe es hat
> nicht funktioniert.
Du hast das Falsche gemacht. Der Fehler steckt hier in diesen Zeilen:

      else if (time_s = 7) then
        next_main_state <= idle;
      end if;
    
    when idle =>

Mein Tipp: untersuche mal die Struktur der if-Abfragen. Und behalte im 
Kopf, dass es in VHDL ein "elsif" gibt. Dieser "Fehler" taucht dann 
übrigens ein paar Mal auf. Und ein paar Mal ist es auch korrekt 
geschrieben.

Dann noch die unvollständige Sensitivliste vervollständigt und ein paar 
Kleinigkeiten mit fehlenden ' und dann läuft die Synthese und die 
Simulation durch.
Aber Obacht: es gibt eine Warnung
"WARNING:Xst:737 - Found 8-bit latch for signal <next_main_state>."
Und tatsächlich: nicht in allen Pfaden des kombinatorischen Prozesses 
wird dem Signal ein Wert zugewiesen. Und es wird auch kein Defaultwert 
zugewiesen...


BTW: bitte lies die Bedienungsanleitung, die direkt über jeder 
Texteingabebox steht. Von dort speziell die [vhdl]-Tags und den Text 
"Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang"...