1、数字逻辑电路课程设计数字逻辑电路课程设计 一、设计要求 1、设计一个汽车尾灯控制电路，要求能根据汽车运行情况来控制汽 车尾部左右两侧各有 3 个指示灯(用发光二极管模拟)； 2、汽车正常运行时指示灯全灭； 3、汽车右转弯时，右侧 3 个指示灯按右循环顺序点亮； 4、汽车左转弯时，左侧 3 个指示灯按左循环顺序点亮； 在临时刹车时，所有指示灯同时闪烁。 二、总方案设计 （1）列出尾灯与汽车运行状态表如下： 开关控制 运行状态 左尾灯 右尾灯 S1 S0 D6 D5 D4 D1 D2 D3 0 0 正常运行 灯灭 灯灭 0 1 右转弯 灯灭 按 D1D2D3顺序 点亮 1 0 左转弯 按 D4D5
2、D6顺序 点亮 灯灭 1 1 临时刹车 所有的尾灯随时钟 CP 同时闪烁 （2）设计总框图 由于汽车左右转弯时， 三个指示灯循环点亮，所以用三进制计数器控 2 制译码器电路顺序输出低电平，从而控制尾灯按要求点亮。由此得出 在每种运行状态下，各指示灯与各给定条件（s1、s0、CP、Q1、Q0） 的关系，即逻辑功能表如下表所示： 开关控制 三进制计数器 六个指示灯 S1 S0 Q1 Q0 D6 D5 D4 D1 D2 D3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0
3、0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 cp cp cp cp cp cp 由上表得出在总体框图如下 尾灯电路 S0 S1 （3）设计单元电路 译码电路 三进制计数器 开关控制电路 显示、驱动电路 3 三进制计数器电路 由 74LS161 构成如下所示： 译码电路 由 3-8 先译码器 74LS138 和 6 个与非门构成。 74LS138 的三个输入端 A2、A1、A0分别接 S1、 Q1、Q0， 而 Q1、 Q0是三进制计数器的输出端。 当 S1=0、 使能信号 A=G=1， 计数器的状态为 00， 01， 10 时， 74LS138 对应的输出端 Y0，Y
4、1，Y2依次为 0 有效（Y3，Y4，Y5信号为“1” 无效） ，即反相器 G1G3的输出端也依次为 0，故指示灯 D1D2D3 按顺序点亮， 示意汽车右转弯。 若上述条件不变， 而 S1=1， 则 74LS18 对应的输出端 Y4、Y5、Y6依次为 0 有效，既反相器 G4G6 的输出端为 0，故指示灯按 D4D5D6顺序点亮，示意汽车左转弯。 当 G=0，A=1 时，74LS138 的输出端全为 1，G6G1的输出端也全 为 1，指示灯全灭；当 G=0，A=CP 时，指示灯随 CP 的频率闪烁。 4 74LS138 功能表 E3 E1 E2 A2 A1 A0 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4
5、Y5 Y6 Y7 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 汽车尾灯电路 其显
6、示驱动电路由 6 个法等等二极管和 6 个反向器构成； 5 开关控制电路 设 74LS138 和显示驱动电路的使能信号分别为 G 和 A，根据总体逻辑 功能表分析及组合得 G、A 与给定条件（S1、S0、CP）的真值表如下： 开关控制 CP 使能信号 S1 S0 G A 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 CP 0 CP 6 由上表且经过整理得逻辑表达式为 G=S1S0 A=S1S0+S1S0CP=S1S0S1S0CP 则得开关控制电路 总电路图 7 四、元器件 74LS161、74LS10、74LS00、74LS86、74LS04、74LS138，200 欧电 阻、LED 灯。 四、电路仿真结果 1、S0闭合 S1开启时的瞬间 8 2、S0开启 S1闭合时的瞬间 9 3、两开关均闭合时 4、两开关均打开时的瞬间 10
