1、 课程设计报告书课程设计报告书 姓名：姓名： 班级：班级：电子信息工程电子信息工程 07 级级 学号：学号： 时间：时间： 2009 年年 6 月月 12 日日 论文题目 汽车尾灯控制电路设计汽车尾灯控制电路设计 课程论文 要 求 设计要求 假设汽车尾部左右两侧各有 3 盏指示灯，其控制功能应包括： 1. 汽车直线行驶时指示灯都全灭。 2. 汽车右转弯时，左侧的指示灯全灭，右侧的三盏指示灯循环点亮。 3. 汽车左转弯时，右侧的指示灯全灭，左侧的三盏指示灯循环点亮。 4. 汽车在直行时刹车，左右两侧的指示灯全亮；如果在转弯时刹车，转弯这 一侧的指示灯按同样的循环顺序点亮，另一侧的指示灯全亮。 设
2、计过程 一设计方案一设计方案 方案一： 运用 EDA 软件实现。系统主要由状态机模块（STATE_MAC）和移位寄 存器模块(SHIFT_REG)构成。总体结构框图如下： 状态机模块 STATE_MAG 输入信号 移位寄存器 SHIFT_REG 输出信号 框图 1 方案二： 运用硬件实现。本课程设计，需要用到中、小规模集成电路芯片 74LS00 两片、74LS04 两片、74LS20 一片、74LS112 一片、74LS86 一片、74LS138 一片和其它器件实现对汽车尾灯显示的控制功能。工作电源 Vcc 为+5V。根据 已知条件，设计、制作一个汽车尾灯显示的控制电路。 由设计的基本要求可知
3、，整个电路包括以下几部分：开关控制电路，三进 制计数器，译码与显示驱动电路,尾灯状态显示电路，此三进制计数器用于产 生三端输出的 001、 010、 100 的循环信号， 此信号提供左转、 右转的原始信号。 左转、右转的原始信号通过 6 个与门以及电键提供的高低电位信号，将原始信 号分别输出到左、右的 3 个汽车尾灯上。 经过上述的设计内容及要求的分析，可以把电路分为开关控制电路，即控 制汽车左、右转状态的模式控制电路和汽车尾灯译码、显示、驱动等各部分电 路。 综合上述，用硬件实现此实验设计需要用到过多的中、小规模集成电路芯 片，因为它较复杂且器件难以齐全。根据简单实现原理以及时代的发展要求，
4、 此实验用软件实现，即采用方案一来实现此设计。 二设计原理二设计原理 （1 1）端口定义：）端口定义： 1）RST：系统复位输入端，低电平复位。 2）CLK：系统时钟输入端。 3）TR：高电平表示汽车将右转。 4）TL: 高电平表示汽车将左转。 5) GS: 高电平表示汽车将进入直行状态。 6）ST：高电平表示汽车将刹车。 7）R1,R2,R3: 汽车右侧三个尾灯的控制信号，高电平控制灯亮。 8）L1,L2,L3: 汽车左侧三个尾灯的控制信号，高电平控制灯亮。 （2）系统原理图）系统原理图 (3) 系统的工作原理系统的工作原理 汽车尾部左右两侧各三盏指示灯。汽车直线行驶时指示灯都全灭。右转弯
5、时，左侧的指示灯全灭，右侧的三盏指示灯循环点亮。左转弯时，右侧的指示 灯全灭， 左侧的三盏指示灯循环点亮。 在直行时刹车， 左右两侧的指示灯全亮； 如果在转弯时刹车，转弯这一侧的指示灯按同样的循环顺序点亮，另一侧的指 示灯全亮。 （4）汽车尾灯显示状态与汽车运行的状态的关系汽车尾灯显示状态与汽车运行的状态的关系 根据设计要求可知，汽车尾灯要有 4 种不同的运动状态，因此需要有 4 种不同的显示模式，为了能够一一区分它们，可以设置 2 个状态控制变量，假 定用 1 和 0 分别表示高低电平，进行显示模式控制，根据设计相关要求可列 出汽车尾灯显示状态和运行状态的关系，如下表所示 ST TL TR
6、GS R1 R2 R3 L1 L2 L3 0 0 0 1 全灭 全灭 0 0 1 0 循环点亮 全灭 0 1 0 0 全灭 循环点亮 1 0 0 0 全亮 全亮 1 0 1 0 循环点亮 全亮 1 1 0 0 全亮 循环点亮 (5)控制模块的算法和设计控制模块的算法和设计 （a）S0 和 S01 的 ASM 图 (b)S1,S10 和 S11 的 ASM 图 (c)S2,S20 和 S21 的 ASM 图 三三VHDL 设计文件设计文件 （1）状态机模块（）状态机模块（STATE_MAC.VHD） LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY STATE_MAC IS PORT(RST,CLK,TR,GS,TL,ST:IN STD_LOGIC; CNT1,CNT2:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); LD1,LD2:OUT STD_LOGIC); END ENTITY
