交通燈控制電路綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課件

1、“交通燈控制與顯示電路交通燈控制與顯示電路” 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)長(zhǎng)江大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心長(zhǎng)江大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法；掌握組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法；2掌握時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法；掌握時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法；3初步具備數(shù)字系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)能力；初步具備數(shù)字系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)能力；4學(xué)會(huì)數(shù)字電路的軟件仿真；學(xué)會(huì)數(shù)字電路的軟件仿真；5掌握數(shù)字電路的安裝和調(diào)試方法。掌握數(shù)字電路的安裝和調(diào)試方法。二、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明二、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明該綜合實(shí)驗(yàn)按分步實(shí)施方式進(jìn)行。全部實(shí)驗(yàn)分為四該綜合實(shí)驗(yàn)按分步實(shí)施方式進(jìn)行。全部實(shí)驗(yàn)分為四部分：部分：第一，方案設(shè)計(jì)；第一，方

2、案設(shè)計(jì)；第二，組合邏輯電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)；第二，組合邏輯電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)；第三，時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)；第三，時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)；第四，采用第四，采用CPLD/FPGA可編程器件實(shí)現(xiàn)整個(gè)實(shí)驗(yàn)?？删幊唐骷?shí)現(xiàn)整個(gè)實(shí)驗(yàn)。 該綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)采用該綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)采用理論設(shè)計(jì)理論設(shè)計(jì)、軟件仿真軟件仿真和和電電路安裝與調(diào)試路安裝與調(diào)試三步走，以提高學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)與三步走，以提高學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)與實(shí)踐動(dòng)手能力。實(shí)踐動(dòng)手能力。三、實(shí)驗(yàn)元器件三、實(shí)驗(yàn)元器件該綜合實(shí)驗(yàn)采取兩種不同的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)：該綜合實(shí)驗(yàn)采取兩種不同的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)：1常用中、小規(guī)模數(shù)字電路：集成邏輯門(mén)、常用中、小規(guī)模數(shù)字電路：集成邏輯門(mén)、集成編碼

3、器、集成譯碼器、集成數(shù)字選擇集成編碼器、集成譯碼器、集成數(shù)字選擇器、集成計(jì)數(shù)器等。器、集成計(jì)數(shù)器等。2CPLD/FPGA可編程器件?？删幊唐骷?。“交通燈控制與顯示電路交通燈控制與顯示電路”綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（1）方案設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)（課外完成）（課外完成）一、問(wèn)題描述一、問(wèn)題描述 設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一十字路口的紅、綠、黃三色交設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一十字路口的紅、綠、黃三色交通燈控制與顯示電路，即每個(gè)路口設(shè)置一組紅、通燈控制與顯示電路，即每個(gè)路口設(shè)置一組紅、黃、綠交通燈，按圖黃、綠交通燈，按圖1所示情況變化，以保證車(chē)輛、所示情況變化，以保證車(chē)輛、行人通行安全。行人通行安全。圖圖1二、功能分析二、功能分析1基本

4、功能（見(jiàn)前面圖）基本功能（見(jiàn)前面圖）2擴(kuò)展功能擴(kuò)展功能（1）特殊狀態(tài)控制功能）特殊狀態(tài)控制功能 特殊狀態(tài)如緊急車(chē)輛隨時(shí)通行功能受一開(kāi)關(guān)控制，無(wú)急車(chē)特殊狀態(tài)如緊急車(chē)輛隨時(shí)通行功能受一開(kāi)關(guān)控制，無(wú)急車(chē)時(shí)，信號(hào)燈按正常時(shí)序控制。有急車(chē)來(lái)時(shí)，將特殊狀態(tài)開(kāi)時(shí)，信號(hào)燈按正常時(shí)序控制。有急車(chē)來(lái)時(shí)，將特殊狀態(tài)開(kāi)關(guān)按下，不管原來(lái)信號(hào)燈的狀態(tài)如何，一律強(qiáng)制讓兩個(gè)方關(guān)按下，不管原來(lái)信號(hào)燈的狀態(tài)如何，一律強(qiáng)制讓兩個(gè)方向的紅燈同時(shí)點(diǎn)亮，禁止其它車(chē)輛通行，同時(shí)計(jì)時(shí)停止；向的紅燈同時(shí)點(diǎn)亮，禁止其它車(chē)輛通行，同時(shí)計(jì)時(shí)停止；特殊狀態(tài)結(jié)束后，恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)繼續(xù)運(yùn)行。特殊狀態(tài)結(jié)束后，恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)繼續(xù)運(yùn)行。（2）信號(hào)燈點(diǎn)亮?xí)r間預(yù)置功能

5、）信號(hào)燈點(diǎn)亮?xí)r間預(yù)置功能控制電路在任何時(shí)候可根據(jù)實(shí)際情況修改信號(hào)燈點(diǎn)亮?xí)r間。控制電路在任何時(shí)候可根據(jù)實(shí)際情況修改信號(hào)燈點(diǎn)亮?xí)r間。（3）各路口交通燈故障報(bào)警功能（選做）各路口交通燈故障報(bào)警功能（選做）交通燈控制電路發(fā)出警報(bào)，說(shuō)明各路口交通燈同時(shí)熄滅或點(diǎn)交通燈控制電路發(fā)出警報(bào)，說(shuō)明各路口交通燈同時(shí)熄滅或點(diǎn)亮的情況不符合預(yù)定要求。亮的情況不符合預(yù)定要求。三、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求三、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 假設(shè)東西方向的綠燈點(diǎn)亮?xí)r間為假設(shè)東西方向的綠燈點(diǎn)亮?xí)r間為T(mén)e ，同時(shí)也是，同時(shí)也是南北方向的禁行時(shí)間；南北方向的綠燈點(diǎn)亮?xí)r間為南北方向的禁行時(shí)間；南北方向的綠燈點(diǎn)亮?xí)r間為T(mén)s ，同時(shí)也是東西方向的禁行時(shí)間；此外，

6、東西、，同時(shí)也是東西方向的禁行時(shí)間；此外，東西、南北方向的黃燈點(diǎn)亮?xí)r間均為南北方向的黃燈點(diǎn)亮?xí)r間均為T(mén)y 。1參考圖參考圖1，定義交通燈的狀態(tài)，確定狀態(tài)表；，定義交通燈的狀態(tài)，確定狀態(tài)表；2根據(jù)實(shí)際交通燈轉(zhuǎn)換過(guò)程，設(shè)計(jì)交通燈的狀態(tài)根據(jù)實(shí)際交通燈轉(zhuǎn)換過(guò)程，設(shè)計(jì)交通燈的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；轉(zhuǎn)換圖；3按交通燈的功能要求，設(shè)計(jì)系統(tǒng)的電路模塊圖。按交通燈的功能要求，設(shè)計(jì)系統(tǒng)的電路模塊圖。四、設(shè)計(jì)思路：四、設(shè)計(jì)思路：1參考圖參考圖1，定義交通燈的狀態(tài)，確定狀態(tài)表；，定義交通燈的狀態(tài)，確定狀態(tài)表；狀態(tài)狀態(tài)東西方向東西方向南北方向南北方向時(shí)間時(shí)間（s s）S S0 0綠燈亮綠燈亮紅燈亮紅燈亮TeS S1 1黃燈亮黃燈

7、亮紅燈亮紅燈亮TyS S2 2紅燈亮紅燈亮綠燈亮綠燈亮TsS S3 3紅燈亮紅燈亮黃燈亮黃燈亮Ty狀態(tài)狀態(tài)東西方向東西方向南北方向南北方向時(shí)間時(shí)間（s s）S S0 0綠燈亮綠燈亮紅燈亮紅燈亮TeS S1 1黃燈亮黃燈亮紅燈亮紅燈亮TyS S2 2紅燈亮紅燈亮綠燈亮綠燈亮TsS S3 3紅燈亮紅燈亮黃燈亮黃燈亮Ty、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖2、設(shè)計(jì)的系統(tǒng)模塊框圖分為兩部分、設(shè)計(jì)的系統(tǒng)模塊框圖分為兩部分 ：第一部分第一部分：組合邏輯電路部分組合邏輯電路部分解決三個(gè)問(wèn)題解決三個(gè)問(wèn)題：（1）不同狀態(tài)下交通燈的控制；）不同狀態(tài)下交通燈的控制；（2）交通燈燈亮?xí)r間的預(yù)置；）交通燈燈亮?xí)r間的預(yù)置；（3）交通燈

8、燈亮?xí)r間的顯示。）交通燈燈亮?xí)r間的顯示。狀態(tài)狀態(tài)輸入輸入狀態(tài)譯碼、狀態(tài)譯碼、輸出電路輸出電路交通燈單元交通燈單元（6對(duì)）對(duì)）燈亮?xí)r間燈亮?xí)r間預(yù)置電路預(yù)置電路計(jì)時(shí)顯示電路計(jì)時(shí)顯示電路（兩位）（兩位）第二部分第二部分：時(shí)序邏輯電路部分時(shí)序邏輯電路部分解決兩個(gè)問(wèn)題解決兩個(gè)問(wèn)題：（1）交通燈燈亮?xí)r間的倒計(jì)時(shí)；）交通燈燈亮?xí)r間的倒計(jì)時(shí)；（2）交通燈不同狀態(tài)的產(chǎn)生及其轉(zhuǎn)換；）交通燈不同狀態(tài)的產(chǎn)生及其轉(zhuǎn)換；狀態(tài)產(chǎn)生及狀態(tài)產(chǎn)生及其轉(zhuǎn)換電路其轉(zhuǎn)換電路時(shí)間倒計(jì)時(shí)時(shí)間倒計(jì)時(shí)電路電路時(shí)間時(shí)間顯示顯示狀態(tài)狀態(tài)輸出輸出時(shí)間預(yù)時(shí)間預(yù)置電路置電路“交通燈控制與顯示電路交通燈控制與顯示電路”綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（2）組合

9、邏輯電路設(shè)計(jì)組合邏輯電路設(shè)計(jì)一、任務(wù)與要求一、任務(wù)與要求由數(shù)據(jù)選擇器、譯碼器和集成門(mén)等集成電路器件設(shè)計(jì)由數(shù)據(jù)選擇器、譯碼器和集成門(mén)等集成電路器件設(shè)計(jì)“交交通燈控制與顯示電路通燈控制與顯示電路”中的中的組合邏輯電路部分組合邏輯電路部分，具體要，具體要求如下：求如下：（1）將狀態(tài)信號(hào)譯碼為東西、南北方向）將狀態(tài)信號(hào)譯碼為東西、南北方向6對(duì)交通燈的控制對(duì)交通燈的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)正常時(shí)序控制功能；信號(hào)，實(shí)現(xiàn)正常時(shí)序控制功能；（2）特殊狀態(tài)期間，東西、南北兩個(gè)方向的紅燈同時(shí)發(fā)）特殊狀態(tài)期間，東西、南北兩個(gè)方向的紅燈同時(shí)發(fā)亮，實(shí)現(xiàn)特殊狀態(tài)控制功能；亮，實(shí)現(xiàn)特殊狀態(tài)控制功能； （3）將東西方向、南北方向的燈亮

10、時(shí)間分別用數(shù)碼管顯）將東西方向、南北方向的燈亮?xí)r間分別用數(shù)碼管顯示；示； （4）根據(jù)不同的狀態(tài)信號(hào)分別預(yù)置相應(yīng)的燈亮?xí)r間數(shù)據(jù)）根據(jù)不同的狀態(tài)信號(hào)分別預(yù)置相應(yīng)的燈亮?xí)r間數(shù)據(jù)Te、Ty、Ts和和Ty，其范圍為，其范圍為0099s，2位位BCD碼形式；碼形式；（5）寫(xiě)出設(shè)計(jì)步驟，畫(huà)出設(shè)計(jì)的邏輯電路圖；）寫(xiě)出設(shè)計(jì)步驟，畫(huà)出設(shè)計(jì)的邏輯電路圖；（6）對(duì)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真、修改，使仿真結(jié)果達(dá)到設(shè)）對(duì)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真、修改，使仿真結(jié)果達(dá)到設(shè)計(jì)要求；計(jì)要求；（7）安裝并測(cè)試電路的邏輯功能。）安裝并測(cè)試電路的邏輯功能。 二、設(shè)計(jì)思路：二、設(shè)計(jì)思路：主要解決三個(gè)問(wèn)題主要解決三個(gè)問(wèn)題：（1）不同狀態(tài)下交通燈的控制；

11、）不同狀態(tài)下交通燈的控制；（2）交通燈燈亮?xí)r間的預(yù)置；）交通燈燈亮?xí)r間的預(yù)置；（3）交通燈燈亮?xí)r間的顯示。）交通燈燈亮?xí)r間的顯示。狀態(tài)狀態(tài)輸入輸入狀態(tài)譯碼、狀態(tài)譯碼、輸出電路輸出電路交通燈單元交通燈單元（6對(duì)）對(duì)）燈亮?xí)r間燈亮?xí)r間預(yù)置電路預(yù)置電路計(jì)時(shí)顯示電路計(jì)時(shí)顯示電路（兩位）（兩位）（1）狀態(tài)譯碼電路、輸出電路及其交通燈單元的設(shè)計(jì)思路）狀態(tài)譯碼電路、輸出電路及其交通燈單元的設(shè)計(jì)思路 該電路的主要功能是依據(jù)不同的狀態(tài)信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)交通燈的控該電路的主要功能是依據(jù)不同的狀態(tài)信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)交通燈的控制。其設(shè)計(jì)框圖如圖所示。制。其設(shè)計(jì)框圖如圖所示。 “狀態(tài)譯碼電路狀態(tài)譯碼電路”采用二進(jìn)制譯碼器采用二進(jìn)制譯碼

12、器74LS138實(shí)現(xiàn)；實(shí)現(xiàn)； “輸出電路輸出電路”采用采用集成邏輯門(mén)集成邏輯門(mén)實(shí)現(xiàn)；實(shí)現(xiàn)； “交通燈單元交通燈單元”采用普通的紅色、綠色和黃色采用普通的紅色、綠色和黃色發(fā)光二極管發(fā)光二極管； “接口電路接口電路”起信號(hào)驅(qū)動(dòng)作用，視實(shí)驗(yàn)情況的不同選用。起信號(hào)驅(qū)動(dòng)作用，視實(shí)驗(yàn)情況的不同選用。 設(shè)燈亮為設(shè)燈亮為“1”，燈滅為，燈滅為“0”，交通燈的，交通燈的4種狀態(tài)種狀態(tài)S0S3分別分別編碼為編碼為00、01、10、11， 特殊狀態(tài)用特殊狀態(tài)用S表示表示，進(jìn)入特殊狀態(tài)為，進(jìn)入特殊狀態(tài)為“1”， 這時(shí)兩個(gè)方向的這時(shí)兩個(gè)方向的紅燈同時(shí)點(diǎn)亮，正常狀態(tài)為紅燈同時(shí)點(diǎn)亮，正常狀態(tài)為“0”。則。則可列出真值表（學(xué)

13、生做）可列出真值表（學(xué)生做）。特特殊殊狀狀態(tài)態(tài)正常狀正常狀態(tài)態(tài)（4 4種）種）狀態(tài)指示信號(hào)狀態(tài)指示信號(hào)（4 4種）種）東西方向交東西方向交通燈通燈（3 3種）種）南北方向交南北方向交通燈通燈（3 3種）種）S SA A1 1A A0 0SQSQ0 0SQSQ1 1SQSQ2 2SQSQ3 3EGEGEREREYEYSGSGSRSRSYSY1 1x xx x1 11 11 11 10 01 10 00 01 10 00 00 00 00 01 11 11 11 10 00 00 01 10 00 00 01 11 10 01 11 10 00 01 10 01 10 00 01 10 01 11

14、 10 01 10 01 10 01 10 00 00 01 11 11 11 11 10 00 01 10 00 00 01 1（2）時(shí)間預(yù)置電路的設(shè)計(jì)思路）時(shí)間預(yù)置電路的設(shè)計(jì)思路 該電路的主要功能是該電路的主要功能是依據(jù)不同的狀態(tài)信號(hào)輸入相依據(jù)不同的狀態(tài)信號(hào)輸入相應(yīng)的時(shí)間預(yù)置數(shù)據(jù)應(yīng)的時(shí)間預(yù)置數(shù)據(jù)，從而確定交通燈的燈亮?xí)r間。，從而確定交通燈的燈亮?xí)r間。 狀態(tài)狀態(tài)A A1 1A A0 0運(yùn)行時(shí)間運(yùn)行時(shí)間十位預(yù)置數(shù)據(jù)十位預(yù)置數(shù)據(jù)BCDBCD碼碼個(gè)位預(yù)置數(shù)據(jù)個(gè)位預(yù)置數(shù)據(jù)BCDBCD碼碼0000Te （20s） 00100010000000000101Ty（5s）000000000101010110

15、10Ts（10s）00010001000000001111Ty（5s）0000000001010101時(shí)間預(yù)置電路的設(shè)計(jì)框圖時(shí)間預(yù)置電路的設(shè)計(jì)框圖（3）計(jì)時(shí)顯示電路的設(shè)計(jì)思路）計(jì)時(shí)顯示電路的設(shè)計(jì)思路 將倒計(jì)時(shí)電路產(chǎn)生的輸出經(jīng)將倒計(jì)時(shí)電路產(chǎn)生的輸出經(jīng)顯示譯碼器顯示譯碼器CD4511和數(shù)和數(shù)碼管進(jìn)行顯示。碼管進(jìn)行顯示。三、原理圖繪制與電路仿真三、原理圖繪制與電路仿真 用用proteus軟件繪制出該電路的原理圖，對(duì)所設(shè)計(jì)的軟件繪制出該電路的原理圖，對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。電路進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。 在仿真過(guò)程中，分別改變?cè)诜抡孢^(guò)程中，分別改變狀態(tài)信號(hào)及特殊狀態(tài)信號(hào)狀態(tài)信號(hào)及特殊狀態(tài)信號(hào)，驗(yàn)證電路的邏輯功

16、能是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。驗(yàn)證電路的邏輯功能是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。四、電路安裝與調(diào)試四、電路安裝與調(diào)試 1. 電路布局電路布局 在多孔電路實(shí)驗(yàn)板上裝配電路時(shí)，首先應(yīng)熟悉其結(jié)構(gòu)。明確在多孔電路實(shí)驗(yàn)板上裝配電路時(shí)，首先應(yīng)熟悉其結(jié)構(gòu)。明確哪些孔眼是連通的，并安排好電源正、負(fù)引出線(xiàn)在實(shí)驗(yàn)板上哪些孔眼是連通的，并安排好電源正、負(fù)引出線(xiàn)在實(shí)驗(yàn)板上的位置。的位置。 電路布局時(shí)應(yīng)安排好各個(gè)集成塊的位置，以方便連線(xiàn)為原則。電路布局時(shí)應(yīng)安排好各個(gè)集成塊的位置，以方便連線(xiàn)為原則。電路與外接儀器的連接端、測(cè)試端要布置合理，便于操作。電路與外接儀器的連接端、測(cè)試端要布置合理，便于操作。狀態(tài)信號(hào)、預(yù)置數(shù)據(jù)的輸入端點(diǎn)應(yīng)方便改變其電平

17、。狀態(tài)信號(hào)、預(yù)置數(shù)據(jù)的輸入端點(diǎn)應(yīng)方便改變其電平。 2安裝與調(diào)試方法安裝與調(diào)試方法 電路安裝前，要先檢測(cè)所用集成電路及其它元器件的好壞。電路安裝前，要先檢測(cè)所用集成電路及其它元器件的好壞。安裝完成后，要用萬(wàn)用表檢測(cè)電路接觸是否可靠、電源電壓安裝完成后，要用萬(wàn)用表檢測(cè)電路接觸是否可靠、電源電壓大小、極性是否正確。一切正常后才能通電調(diào)試。大小、極性是否正確。一切正常后才能通電調(diào)試。 實(shí)驗(yàn)調(diào)試時(shí)，注意發(fā)光二極管不能過(guò)亮。如果過(guò)亮，可串實(shí)驗(yàn)調(diào)試時(shí)，注意發(fā)光二極管不能過(guò)亮。如果過(guò)亮，可串接一個(gè)接一個(gè)100歐左右的限流電阻。歐左右的限流電阻。 調(diào)試過(guò)程中，最好調(diào)試過(guò)程中，最好分塊進(jìn)行分塊進(jìn)行，如首先調(diào)試，如

18、首先調(diào)試“狀態(tài)譯碼電狀態(tài)譯碼電路路”、 然后調(diào)試然后調(diào)試“輸出電路及其交通燈單元輸出電路及其交通燈單元”，最后調(diào)試，最后調(diào)試“時(shí)間預(yù)置電路時(shí)間預(yù)置電路”。五、設(shè)計(jì)、仿真及實(shí)驗(yàn)問(wèn)題研究五、設(shè)計(jì)、仿真及實(shí)驗(yàn)問(wèn)題研究六、設(shè)計(jì)與測(cè)試報(bào)告要求六、設(shè)計(jì)與測(cè)試報(bào)告要求 見(jiàn)實(shí)驗(yàn)電子文檔。見(jiàn)實(shí)驗(yàn)電子文檔。“交通燈控制與顯示電路交通燈控制與顯示電路”綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（3）時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)一、任務(wù)與要求一、任務(wù)與要求 由集成觸發(fā)器、集成計(jì)數(shù)器等集成器件設(shè)計(jì)由集成觸發(fā)器、集成計(jì)數(shù)器等集成器件設(shè)計(jì)“交通燈控交通燈控制電路制電路”中的中的時(shí)序邏輯電路部分時(shí)序邏輯電路部分，并在實(shí)驗(yàn)（，并在實(shí)驗(yàn)（2

19、）的基礎(chǔ)）的基礎(chǔ)上完成整個(gè)控制電路的調(diào)試。具體要求如下：上完成整個(gè)控制電路的調(diào)試。具體要求如下：（1）交通燈的不同狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)分別產(chǎn)生相應(yīng)的狀態(tài)信號(hào)；）交通燈的不同狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)分別產(chǎn)生相應(yīng)的狀態(tài)信號(hào)；（2）對(duì)交通燈不同狀態(tài)的燈亮?xí)r間）對(duì)交通燈不同狀態(tài)的燈亮?xí)r間Te、Ty、Ts分別進(jìn)行減法分別進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)功能；計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)功能；（3） 特殊狀態(tài)期間，計(jì)時(shí)停止；特殊狀態(tài)結(jié)束后，恢復(fù)正常特殊狀態(tài)期間，計(jì)時(shí)停止；特殊狀態(tài)結(jié)束后，恢復(fù)正常計(jì)時(shí)；計(jì)時(shí)；（4）寫(xiě)出設(shè)計(jì)步驟，畫(huà)出設(shè)計(jì)的邏輯電路圖；）寫(xiě)出設(shè)計(jì)步驟，畫(huà)出設(shè)計(jì)的邏輯電路圖；（5）對(duì)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真、修改，使仿真結(jié)果達(dá)到設(shè)計(jì)要）對(duì)設(shè)計(jì)的

20、電路進(jìn)行仿真、修改，使仿真結(jié)果達(dá)到設(shè)計(jì)要求；求；（6）安裝并測(cè)試電路的邏輯功能；）安裝并測(cè)試電路的邏輯功能；（7）將實(shí)驗(yàn)（）將實(shí)驗(yàn)（2）、實(shí)驗(yàn)）、實(shí)驗(yàn)(3)電路連接起來(lái)，完成整個(gè)控制電電路連接起來(lái)，完成整個(gè)控制電路的調(diào)試。路的調(diào)試。二、設(shè)計(jì)思路二、設(shè)計(jì)思路（1）時(shí)間倒計(jì)時(shí)電路的設(shè)計(jì)思路）時(shí)間倒計(jì)時(shí)電路的設(shè)計(jì)思路 該電路在秒信號(hào)作用下，分別以不同狀態(tài)的燈亮?xí)r間該電路在秒信號(hào)作用下，分別以不同狀態(tài)的燈亮?xí)r間Te、Ty、Ts和和Ty作為開(kāi)始計(jì)時(shí)的初始值進(jìn)行減法計(jì)數(shù)循環(huán)。作為開(kāi)始計(jì)時(shí)的初始值進(jìn)行減法計(jì)數(shù)循環(huán)。 每當(dāng)計(jì)時(shí)到每當(dāng)計(jì)時(shí)到00時(shí)，向時(shí)，向“狀態(tài)產(chǎn)生電路狀態(tài)產(chǎn)生電路”發(fā)出計(jì)時(shí)結(jié)束信發(fā)出計(jì)時(shí)結(jié)束信

21、號(hào)。改變這些初始值即可實(shí)現(xiàn)信號(hào)燈點(diǎn)亮?xí)r間修改的功能。號(hào)。改變這些初始值即可實(shí)現(xiàn)信號(hào)燈點(diǎn)亮?xí)r間修改的功能。 采用采用2片片具有置數(shù)功能具有置數(shù)功能的集成十進(jìn)制加的集成十進(jìn)制加/減可逆計(jì)數(shù)器減可逆計(jì)數(shù)器74LS192組成時(shí)間倒計(jì)時(shí)電路。組成時(shí)間倒計(jì)時(shí)電路。時(shí)間倒計(jì)時(shí)電路的設(shè)計(jì)框圖時(shí)間倒計(jì)時(shí)電路的設(shè)計(jì)框圖減法計(jì)數(shù)器減法計(jì)數(shù)器（3）狀態(tài)產(chǎn)生電路的設(shè)計(jì)思路）狀態(tài)產(chǎn)生電路的設(shè)計(jì)思路 該電路的主要功能是根據(jù)實(shí)際交通燈的轉(zhuǎn)換過(guò)程，產(chǎn)生相該電路的主要功能是根據(jù)實(shí)際交通燈的轉(zhuǎn)換過(guò)程，產(chǎn)生相應(yīng)的狀態(tài)信號(hào)應(yīng)的狀態(tài)信號(hào)供其它電路使用供其它電路使用。 根據(jù)設(shè)計(jì)思路，交通燈共有根據(jù)設(shè)計(jì)思路，交通燈共有4個(gè)不同狀態(tài)：個(gè)不同狀態(tài)：00、01、10和和11。只有當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)時(shí)間結(jié)束時(shí)交通燈的狀態(tài)才發(fā)生變化，故可將只有當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)時(shí)間結(jié)束時(shí)交通燈的狀態(tài)才發(fā)生變化，故可將“時(shí)間倒計(jì)時(shí)電路時(shí)間倒計(jì)時(shí)電路”產(chǎn)生的產(chǎn)生的計(jì)時(shí)結(jié)束信號(hào)作為狀態(tài)變化的控制計(jì)時(shí)結(jié)束信號(hào)作為狀態(tài)變化的控制信號(hào)。信號(hào)。 為此，將該信號(hào)作為一個(gè)同步為此，將該信號(hào)作為一個(gè)同步2位二進(jìn)制加計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈位二進(jìn)制加計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖即可，計(jì)數(shù)器采用沖即可，計(jì)數(shù)器采用JK觸發(fā)器觸發(fā)器或或D觸發(fā)器觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)。三、原理圖繪制與