基于Multisim的交通灯控制电路设计-成都信息工程大学-电子实验中心.doc

成都信息工程大学 电子实验中心实验报告 数字电路与逻辑设计A 课程实验报告 实验地点： 实 验 名 称 基于Multisim的交通灯控制电路设计、仿真 指 导 教 师 时 间 月 日 姓 名 班 级 学 号 座位号 同组者姓名 评 分 实验目的 1、熟悉EDA仿真软件Multisim 的基本操作方法。 2、熟悉MSI组合逻辑电路和时序逻辑路的逻辑功能及使用方法。 3、掌握MSI组合逻辑器件和时序逻辑器件组成数字小系统的设计和测试方法。 4、学会使用Multisim设计、仿真和调试数字逻辑电路。 实验项目内容及要求 交通灯控制电路是一种用在道路交叉路口控制红、黄、绿三色交通信号灯按规定的时间顺序交替亮灭的应用电路。设计一个十字路口交通灯控制电路，其态序表如表一所示。 表格一. 交通灯态序表 设计要点说明: （1）交通灯控制电路在一个循环周期内要使红、黄、绿三色灯依次点亮24s、4s、20s； （2）调整时钟周期为4秒，则红、黄、绿三色灯点亮时间内所包含的时钟周期个数依次为6、1、5，即一个循环周期内共12个时钟周期； （3）时间计数的个位和十位分别用两个数码管显示，计数以秒为单位，采用加计时方式计数； （4）电路设计采用常规74 序列中规模组合逻辑电路和时序逻辑器件实现，要求用扭环形计数器作为定时控制器。 预习要求 1、分频 模M计数器即是一个M分频器， M分频器的输出信号即为计数器最高位的输出信号。由触发器构成M分频电路（）： ① 异步二进制计数器的构成方法 将触发器接成 触发器，然后级联，将计数脉冲CP从最低位时钟端输入，其他各位时钟端接法如下表所示： ② 同步二进制计数器的构成方法 将触发器接成 触发器；各触发器都用 触发，最低位触发器T0 输入为 ，若计数功能为加计数，则其他触发器的Ti = 。 扭环计数（约翰逊计数） 将寄存器的输出以状态取反的方式反馈到移位输入端，即构成扭环形计数器。利用74LS194构成模M计数器： ① 一片74LS194能构成最大模值为 的扭环计数。 ② 两片74LS194能构成最大模值为 的扭环计数。若需构成的左移模12的扭环计数，则反馈函数为 ；若需构成的的右移模13的扭环计数，则反馈函数为 。 任意进制计数 用于计算输入脉冲个数。采用N进制集成同步计数器构成M进制计数器： ① 若M N，则利用一片N进制集成同步计数器即可构成M进制计数器； 若M N，需要多片进行级联，片间的连接方式有 和 两种。 ② 若采用74LS160构成二十八进制计数器，初态从S0开始。其反馈函数为 ；若改为采用74LS161实现，其反馈函数为 。 ( 若采用74LS160构成二十八进制计数器，初态从S12开始。其反馈函数为 ，初态 。 系统设计 1、总体设计框图 2、系统整体逻辑电路图 各单元电路设计及功能说明 分频电路 扭环计数电路 交通灯控制电路 计数显示电路 整机电路分析及调试结果 思考题 1、整机电路图中，SPDT的作用？ 2、怎样实现交通灯控制电路中的倒计时显示，用什么器件和方法可以实现24(23-00)进制的减法计数。 心得体会 （实验过程中遇到了哪些问题，怎么查找原因，怎么分析问题和解决问题，有什么知识、能力、思维或思想方面的收获。） 教师签名： 成都信息工程学院电子基础教学实验中心制