交通灯控制逻辑电路设计剖析.doc

实 践 报 告 课程名称： 数字电路综合设计 实践名称： 交通灯控制逻辑电路设计 姓 名： 专 业： 计算机科学与技术 班 级： 学 号： 计算机科学与技术学院 2016年11月29日 实践项目名称： 交通灯控制逻辑电路设计 一、实践目的 1. 掌握数字状态机的设计方法。 2. 掌握逻辑电路中竞争和冒险原则，电路中电平触发和时钟沿触发的不同。 3. 巩固数字电路理论知识，掌握逻辑电路和真值表的画法。 二、实践内容 实现功能： 一个具有主、支路的路口。主路通行时间20秒、支路通行时间15秒、黄灯各为5秒。 设计要求： 1. 设计电路。 2. 电路仿真与调试。 3. 编写设计报告，写出设计与制作的全过程，总结体会。 三、实践原理及接线 数字交通灯功能框图 工作状态 一个十字路口主道方向的红、黄、绿灯分别用R1、Y1、G1表示；支道方向的红、黄、绿灯分别为R2、Y2 、G2表示。十字路口要有数字显示装置，作为时间提示，具体要求为：当某方向绿灯亮时，置计数器为某一个数值，然后以每秒减1的计数方式工作，直至减到数为“0”。 状态转换表 状态转换编码电路 交通灯真值表 状态方程 指示灯控制电路 状态转换时，指示灯需要与时钟信号同步 指示灯控制时序图 倒计时时间设置电路 倒计时电路 注意： 在状态转换、减法借位、设置倒计时时间以及计数器置初值各种电路，都涉及到时序搭配问题，时序沿的控制至关重要，可以用门电路、触发器同步，也可以用RC电路延时。要弄清是沿触发还是电平触发。 主要元件 （1）74LS193 计数器 （2）74LS00 与非门 （3）74LS02 或非门 （4）74LS04 非门 （5）74LS08 与门 （6）74LS32 或门 （7）74LS74 D触发器 （8）74LS244 三态缓冲器 （9）74LS373 锁存器 （10）74LS139 译码器 （11）共阴BCD数码管 （12）电阻、电容、按键等（若干） 四、实践结果分析 实践仿真电路图 仿真运行图 主路为红灯1 主路为红灯2 说明： 上图为主路为红灯时的两种状态，倒计时为主路倒计时，所以在主路红灯开始亮时倒计时显示为20秒，当倒计时减到5秒的时候，主路交通灯维持红灯支路由绿灯变为黄灯，且倒计时继续执行。 主路为绿灯 主路为黄灯 控制开关状态 2 哈尔滨理工大学计算机科学与技术学院实验教学中心 实验报告 哈尔滨理工大学计算机科学与技术学院 成绩：