交通灯控制器实验报告-数字电路课程设计报告.doc

西安邮电学院
数字电路课程设计报告书
——交通灯控制器
学院名称
:
电子工程学院
学生姓名
:
王伟哲(07)
专业名称
:
集成电路设计与集成系统
班级
:
电路0903
实****时间
:
2011年6月20日—— 2011年7月1日
题目:交通灯控制器
一实验目的

通过本次实****利用所给器材和要实现的电路功能结合理论知识实际要求设计出合理的电路,达到深刻理解理论知识和其与实际运用的差异,初步掌握模拟与数字逻辑电路系统设计的基本方法。
二实验任务与要求
红绿灯交通信号系统外观示意图如图所示。
倒计数
计时器
绿灯
黄灯
红灯
红黄绿
灯灯灯
,显示顺序为其中一方向是绿灯、黄灯、红灯;另一方向是红灯、绿灯、黄灯。
,以倒计时的方式显示允许通行或禁止通行时间,其中一个方向上绿灯亮的时间是20s,另一个方向上绿灯亮的时间是30s,黄灯亮的的时间都是5s。
,实现双向倒计时显示。
总时序工作流图
主干道次干道
状态s0
绿灯亮红灯亮
计数30秒

状态s1
黄灯亮红灯亮
计数5秒
状态s2
红灯亮绿灯亮
计数20秒
状态s3
红灯亮黄灯亮

计数5秒
三使用元件
①元件清单
(四个)

(一个)

(一个)

(两个)

(两个)

(两个)

(一个)
②元件管脚和功能表
74ls161管脚及其功能表
74ls139及其功能表
74ls48的管脚和功能表
74ls00管脚
74ls04管脚
74ls08管脚
四总体方案的设计
cp模块------利用555定时器,、 、
计数总控制模块------利用一片161①四位二进制计数器实现s0,s1,s2,
s3四个状态,用QA,QB,的00,01,10,11四个状态表示
利用计数总控模块产生的四种状态s0,s1,s2,s3列出真值表得出四种不同的置数,送到高位计数161②和低位161③的置数端
161① 161②(高位) 161③(低位)
QB QA D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3

0 0 1 0 1 1 0 1 1 0(计数30)
0 1 1 1 1 1 1 1 0 1(计数5)
1 0 0 1 1 1 0 1 1 0(计数20)
1 1 1 1 1 1 1 1 0 1(计数5)
高位低位
D3=D2=1 D3=D0=QA
D1=QB +QA D2=
D0= D1=1
由于低位161置数端由本身的进位co的非控制,而高位的置数端由低位高位进位端的与非控制这样,而总控161①的cp为高低进位端的与。
以计数30秒为例
计数显示 cp信号(161①)
29 0
28 0
. .
. .
19 0
. .
. .
02 0
01 0
00 1 (上升沿)
04 0
. .
01 0
00 1
显示00时置数端发生变化,从而下一个计数从要求的数字开始倒数。
计数显示模块------利用8个非门将高低位161的输出端QA,QB,QC,QD
通过04取非实现倒数计时
计数器计数(正计数) 显示(倒显示)
0110. ……………………………… 9
1000 ……………………………… 7
.
1011 ……………………………. 4
.
1110 ………………………………. 1
1111 ………………………………. 0
彩灯控制显示模块------再次利用161④实现彩灯的跟随计数的循环显示
因为设计要求在不能在计数00时变换灯,所以就得再来一片161来控制红绿灯通过延缓的cp脉冲,来实现在29,19,04时换灯, 161④的cp信号为高低位计数片
进位端的与非.。将161④的QA,QB作为139二----四译码器的输入端,其输出端接灯。由于139输出端为低电平有效,所以灯得一端接139的输出端,,Vcc和灯间加个保护电阻。
以计数30秒为例,
计数显示 cp信号(161①)
29 1
28 1
. .
. .
19 1
. .
. .
02 1
01 1
00 0
04