数字电路的应用实例

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1、1数字电路的应用实例-十字路口交通管理器⑴十字路口每条道路各有一组红、黄、绿灯，用以指挥车辆和行人有序地通行。其中红灯亮表示该条道路禁止通行；黄灯亮表示停车；绿灯亮表示通行。因此，十字路口车辆运行情况有以下几种可能：①甲道通行，乙道禁止通行；②卬道停车线以外的车辆禁止通行（必须停车），乙道仍然禁止通行，以便讣卬道停车线以内的车辆安全通过;③甲道禁止通行，乙道通行;④甲道仍然不通行,乙道停车线以外的车辆必须停车,停车线以内的车辆顺利通行。（2）、每条道路的通年时间（也可看作禁止通行时间）为3（）秒~2分钟，可视需要和实际情况调整，而每条道路的停车时间即黄灯亮的时间为5秒〜10秒，且也可调整。⑶、

2、响应老人、孩子或残疾人特殊请求信号时，必须在一次通行一禁止情况完毕后，阻止要求横穿的那条马路上车辆的通行。换句话说，使另一条道路增加若干通行时间。设S1和S2分别为请求横穿甲道和乙道的手控开关，那么，响应S1或S2的时间必定在甲道通乙道禁止或甲道禁止乙道通两种情况结束时，口不必过黄灯的转换。这种规定是为了简化设计。由上述逻辑功能，呦出交通管理器的示意图如图8-1所示，它的简单逻辑流程图如图8-2所示。示意图屮甲道的红、黄、绿灯分别用R、Y、G表示，而乙道的红、黄、绿灯分别用「、y、g表示。简单逻辑流程图中设定通行（禁止）时I'可为60秒，停车时间为10秒。（启动］甲道禁止乙道通行甲道禁止乙道停

3、车乙道甲道通行乙道禁止2.确定系统方案及逻辑划分山确定的逻辑功能，进而來貝体地讨论实施方案。甲道停车乙道禁止图8-2養I聽简单交通管理器与其他数字系统一样，划分成控制器和受控电路两部分，控制器送出对受控部分的控制信号，它接受来自外部的请求信号S1和S2以及受控部分的反馈信号，决定白身状态转换方向以及输出信号。（1）设定Sl=l时为冇人要横穿甲道，又设定S2=l时为有人要横穿乙道,若S1=0,且S2=0,则表示没有穿越马路的特殊请求。S1和S2信号均用纽子开关产生。（2）控制器应送出甲、乙道红、黄、绿灯的控制信号。为简便起见，我们把灯的代号和驱动灯的信号合而为一，因此有如下规定：R=1甲道红灯亮

4、Y=1卬道黄灯亮G=1甲道绿灯亮r=l乙道红灯亮y=i乙道黄灯亮g=l乙道绿灯亮同时又作以下规定：①甲道通行、乙道禁止的一段时间内，即G=l,=1的时间内（假设调定为60秒）,用符号W=0表示，否则W=lo②乙道通行、甲道禁止的一段时间内，即g=bR=1的时间内（假设也调定为6（）秒，用符号P=0表示，否则P=1O③在黄灯亮的时间内（假设调定为10秒，用L=0表示，否则L=l。在上述各种情况时，如果无特殊请求横穿马路，那么，甲、乙道交替通行60秒钟，转换时有10秒钟的停车或准备时间。（3）当交通控制处于甲禁止乙通行的状态时，它只响应S1信号，因为若S2=l时，只需本状态结朿，经过10秒钟就转入

5、甲通乙不通状态，行人可以穿越乙道，这样做的目的是为了简化设计。在甲通乙不通的状态时，管理器能响应S1信号，控制器受到S1信号后，状态转换为甲禁止、乙通行状态；如果Sl=0,而控制器收到S2=l信号，则维持甲道通行、乙道禁止状态，让行人通过乙道。（4）为使交通管理器按照规定的通行和停车时间冇效地工作，故设置秒脉冲信号发生器，它作为整个电路的时钟信号和定时电路的参考间。秒脉冲发牛器的构成请参阅“数字钟”的有关内容。设计者亦可安装一个模拟性的简单的秒信号发生器。（5）管理器设置60秒通行时间和10秒停车时间的定时电路。定时电路接受控制器送來C1（甲道禁止乙道通行）和C2（甲道通行乙道禁止）信号，驱动

6、60秒定时电路工作，它接受C3信号，驱动1（）秒定时电路运行，定时电路的参考时间就是秒脉冲。中明一点：定时电路的定时时间可由设计者调整。定时电路的输出信号是W、P、L,其屮W和P是6（）秒定时结束时馈送给控制器的信号而L是10秒定吋结束吋定时电路送到控制器的反馈信号。控制器根据这些信号的状况,发生相应的状态变换。图8-3交通官理器结构组成图