数字电路的应用实例.doc

1数字电路的应用实例--十字路口交通管理器
⑴十字路口每条道路各有一组红、黄、绿灯,用以指挥车辆和行人有序地通行。其中红灯亮表示该条道路禁止通行;黄灯亮表示停车;绿灯亮表示通行。因此,十字路口车辆运行情况有以下几种可能:
①甲道通行,乙道禁止通行;
②甲道停车线以外的车辆禁止通行(必须停车),乙道仍然禁止通行,以便让甲道停车线以内的车辆安全通过;
③甲道禁止通行,乙道通行;
④甲道仍然不通行,乙道停车线以外的车辆必须停车,停车线以内的车辆顺利通行。
⑵、每条道路的通车时间(也可看作禁止通行时间)为30秒~2分钟,可视需要和实际情况调整,而每条道路的停车时间即黄灯亮的时间为5秒~10秒,且也可调整。
⑶、响应老人、孩子或残疾人特殊请求信号时,必须在一次通行—禁止情况完毕后,
阻止要求横穿的那条马路上车辆的通行。换句话说,使另一条道路增加若干通行时间。
设S1和S2分别为请求横穿甲道和乙道的手控开关,那么,响应S1或S2的时间必定在甲道通乙道禁止或甲道禁止乙道通两种情况结束时,且不必过黄灯的转换。这种规定是为了简化设计。
由上述逻辑功能,画出交通管理器的示意图如图8-1所示,它的简单逻辑流程图如图8-2所示。示意图中甲道的红、黄、绿灯分别用R、Y、G表示,而乙道的红、黄、绿灯分别用r、y、g表示。简单逻辑流程图中设定通行(禁止)时间为60秒,停车时间为10秒。



由确定的逻辑功能,进而来具体地讨论实施方案。
交通管理器与其他数字系统一样,划分成控制器和受控电路两部分,控制器送出对受控部分的控制信号,它接受来自外部的请求信号S1和S2 以及受控部分的反馈信号,决定自身状态转换方向以及输出信号。
⑴设定S1=1时为有人要横穿甲道,又设定S2=1时为有人要横穿乙道,若S1=0,
且S2=0,则表示没有穿越马路的特殊请求。S1和S2信号均用纽子开关产生。
⑵控制器应送出甲、乙道红、黄、绿灯的控制信号。为简便起见,我们把灯的代号和驱动灯的信号合而为一,因此有如下规定:
R=1 甲道红灯亮
Y=1 甲道黄灯亮
G=1 甲道绿灯亮
r=1 乙道红灯亮
y=1 乙道黄灯亮
g=1 乙道绿灯亮
同时又作以下规定:
①甲道通行、乙道禁止的一段时间内,即G=1,r=1的时间内(假设调定为60秒),用符号W=0表示,否则W=1。
②乙道通行、甲道禁止的一段时间内,即g=1,R=1的时间内(假设也调定为60秒),用符号P=0表示,否则P=1。
③在黄灯亮的时间内(假设调定为10秒),用L=0表示,否则L=1。
在上述各种情况时,如果无特殊请求横穿马路,那么,甲、乙道交替通行60秒钟,转换时有10秒钟的停车或准备时间。
(3)当交通控制处于甲禁止乙通行的