数字电路课程设计报告—交通灯控制器的设计

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1、 数字电路课程设计数字电路课程设计 -交通灯控制器的设计交通灯控制器的设计 院系：院系： 姓名：姓名： 指导教师：指导教师： 完成日期：2011 年 6 月 7 日 数字电路课程设计数字电路课程设计 -交通灯控制器的设计 一、一、课程设计目的课程设计目的 1熟悉集成电路的引脚安排 2.掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。 3.了解数字交通灯控制电路的组成及工作原理 4.学会用仿真软件对设计的原理图进行仿真。 二、二、设计要求及原理：设计要求及原理： 要求：设计一个主要街道和次要街道十字路口的交通灯控制器。 主要街道绿灯亮 6s，黄灯亮 2s；次要街道绿灯亮 3s，黄灯亮 1 s。 依次循环。当主要

2、街道亮绿灯和黄灯时，次要街道亮红灯(8s)，当次 要街道亮绿灯和黄灯时，主要街道亮红灯(4 s)。用 MG，MY，MR，CG， CY，CR 分别表示主要街道的绿灯、黄灯、红灯，次要街道的绿灯、 黄灯、红灯。 原理：根据设计要求可知，各灯状态转换的周期为 12s，因此可 设计一个 12 进制的加计数器，来控制秒数，当计数值达到 1011 时， 通过反馈置数法，将计数器清零，从而达到循环效果。列出每秒各灯 亮的情况的真值表，通过真值表得到相应的逻辑图，便可实现对交通 灯的控制。 三、三、设计步骤：设计步骤： 1、根据设计要求列出交通灯控制器的真值表如下： 交通灯控制器真值表： QD QC QB Q

3、A MG MY MR CG CY CR 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 X X X X X X 1 1 0 1 X X X X X X

4、1 1 1 0 X X X X X X 1 1 1 1 X X X X X X 2、从元器件库中拖出逻辑转换仪，根据交通灯控制器的真值表， 获得 MG 的最简逻辑表达式。同理，求出 MY，MR，CG，CY，CR 的最简 逻辑表达式如下： M GD CD B *M YBC M RD C GD BD A C YABD C RD 3、利用逻辑转换仪将 MG,MY,MR,CG,CY,CR 由最简式转换成下图 所示逻辑图： 4、 将 MG,MY,MR,CG,CY,CR 逻辑图进行元件封装，得到下图所示封 装元件，并将各元件按下图方式连接。 (图一) 5、将连接好的电路再进行整体封装，得到下图 2 所示的元件: (图二) 6、 将 74LS163 和上面生成的元件进行下图所示连接， 便得到了一 个完整的交通灯控制电路。其中，LOAD 是置数端。CLK 接一秒方波。 逻辑分析仪时时分析交通灯输出状态。 四、四、仿真结果分析：仿真结果分析： 时钟频