数字逻辑课程设计--交通灯控制系统

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1、 数字逻辑数字逻辑课程设计课程设计报告报告 题 目 交通灯控制交通灯控制系统系统 姓 名 专 业 班 级 学 号 指导教师 数字逻辑课程设计 1 十字路口是由一条主干道和一条次干道汇合而成， 在每 个方向上设置了红、黄、绿三种信号灯。考虑到主，次干道 车辆数量不同，主干道每次放行的时间较长，次干道每次放 行的时间较短。当绿灯转为红灯时，黄灯需要亮一小段时间 作为信号过渡，以便车辆有时停靠间到禁止线以外。 一.设计采用的器件和软件 maxplus2 软件，EDA-V 试验箱 二.设计任务以及要求 设计任务： 1.在十字路口的两个方向上各设置一组红、黄、绿灯；由于一 条道上的红绿灯显示情况相同，这

2、里在不影响实验效果的前提 下，在每个方向上只安放一组红绿灯。显示顺序为其中一个方 向是、绿、黄、红；另一个方向是红、黄、绿。 2.设主、次干道放行时间分别为 40s 和 20s,过渡时间为 5s。 三.总体设计思想： 从功能上， 交通灯控制系统可以划分为4 个相对独立的模块， 分别为时钟模块、状态转换模块、计时模块、显示模块。 各模块的划分及相互之间的关系入下图 1。 时钟 数字逻辑课程设计 1 计时模块 显示模块 图图 1 1 系统功能框图系统功能框图 四.设计步骤，各模块组成 1.状态转移模块 状态转移模块的功能是控制两个方向上的信号灯状态的转换。 根据主干道和次干道的通行情况可以分为四种

3、状态。 S0：主干道通行 40 秒，次干道禁行 40 秒。 （主绿次红） S1：主干道准备禁行 5 秒，次干道禁行 5 秒。 （主黄次红） S2：主干道禁行 20 秒，次干道通行 20 秒。 （主红次绿） S3：主干道禁行 5 秒，次干道准备禁行 5 秒。 （主红次黄） 状态转移图如图 2. 计时单元 置数单元 状态转换模块 信号灯控制 数码管控制 S0 S1 数字逻辑课程设计 1 图图 2 2 状态转移表如表 1： 状态 现态 次态 Q1 Q0 Q1 Q0 S0 0 0 0 1 S1 0 1 1 1 S2 1 1 1 0 S3 1 0 0 0 电路图如图 1 图 1 状态转换模块 2.计时模

4、块 计时模块由两部分组成，分别为计时单元和置数单元。置数单 S3 S2 数字逻辑课程设计 1 元根据当前所处的状态，为计时单元提供对应的置数信号，作为开始 计时的原始时间。计时单元以时钟产生模块提供的秒脉冲信号为基准 进行计时。输出信号有两路，一是送往显示电路，驱动 LED 数码管显 示计时时间;二是作为反馈信号送往状态转移模块， 作为状态转移的 输入脉冲。这里只给出 S0 状态下 30 秒倒计时状态表，其他状态类 似。计时采用倒计时状况表如表 S0 状态下 30 秒倒计时状态表 输入信号 输出信号 输出信号反相 计时值 状态 高位计数 器 低位计数 器 高位计数 器 低位计数 器 S0 状态 1100 0110 0011 1001 39 S0 状态 1100 0111 0011 1000 38 S0 状态 1101 1111 0010 0000 20 S0 状态 1110 0110 0001 1001 19 S0 状态 1110 1111 0001 0000 10 S0 状态