数字电子技术实验与课程设计报告.doc

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1、数字电子技术实验与课程设计报告____交通灯控制电路学生班级:学生姓名:学生学号:指导老师：实验时间：实验地点：一、课程设计题目交通灯控制电路二、设计要求与任务1、设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求不考虑主次干道的通行优先情况,仅对两个道路的交汇路口进行红、绿、黄三色信号灯的控制电路设计。红灯是学号的时间，黄灯五秒，绿灯是红黄时间的差。2、用红灯秒数正计时，从0开始计，计到绿灯和黄灯的秒数结束，灯的颜色发生转变。3、在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮5秒钟，才能变换运行车道；黄灯亮时，要求每秒闪亮一次。三、电路原理图和模块参考电路1、原理框图交通

2、控制电路是由计时器、控制器、译码器组成的电路，如图1-1。计时器是由两片74LS160来完成，译码器是74LS139，双JK触发器是74LS112。图11、信号灯状态与车道运行状态S0：H干道的绿灯亮,车道通行，人行道禁止通行;F干道的红灯亮,车道禁止通行，人行道通行。S1:H干道的黄灯亮，车道缓行，人行道禁止通行:F道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行。S2:H干道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行；F车道的绿灯亮，车道通行，人行道禁止通行。S3:H干道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行；F道的黄灯亮，车道缓行，人行道禁止通行。二、各电路的

3、设计1、计时电路原理：通过74LS160(2片)采用串行同步整体置数级连和下一个状态的相应控制来实现44秒和49秒。原器件的选择及参数若选集成计数器74160（2片），采用同步整体置数。74160的功能表表1芯片引脚：图2状态编码与信号灯关系表表2T44T49Q1nQ0nQ1n+1Q0n+1状态000000S0100001S0-S1000101S1010110S1-S2001010S2101011S2-S3001111S3011100S3-S0为什么选择74LS160不选择74190因为进行仿真的时候，74190无法在MAX-PLUS2上正常运行

4、，所以改成了只能正计数的74160图3InputsOutputsCLKGNLDNDNUPDCBAQDQCQBQAMXMNRCONXXLXdcbadcbaXXXLHLHLLHHLXLHHLLLLHLLHLCountUpLHLHHCountDownLHHHXHoldCountLH电路接法如下：图42．控制电路原理：通过双JK触发器74LS112，输出四个状态Q1n+1,Q1n+1的非,Q0n+1,Q0n+1的非。两对输入是通过以上的状态表列出Q1n+1和Q0n+1的状态方程，再写出J0、J1、K0、K1的驱动方程，如下：Q1n+1=T44NT49Q1

5、nNQ0n+T44NT49NQ1nQ0nN+T44T49NQ1nQ0nN+T44NT49NQ1nQ0nQ0n+1=T44T49NQ1nNQ0nN+T44NT49NQ1nNQ0n+T44T49NQ1nQ0nN+T44NT49NQ1nQ0n所以J1=T44NT49Q0nK1N=T49(Q0nN+T44N)J0=T44T49NK0=T44+T49原器件的选择及参数：74LS112双JK触发器图如下:图5表474LS112功能表InputsOutputsPRNCLRNCLKJKQQNLHXXXHLHLXXXLHLLXXXIllegalHHLLQo/QoH

6、HHLHLHHLHLHHHHHToggleHHHXXQo/Qo电路接法如下：图63.译码驱动电路原理：从双JK触发器的两个输出端连到译码器对应的两个输入端A和B，通过译码器译出四个输出Y0、Y1、Y2、Y3。原器件的选择及参数：图774139功能表表5InputsOutputsEnableSelectGNBAY0NY1NY2NY3NHXXHHHHLLLLHHHLLHHLHHLHLHHLHLHHHHHL电路接法如下：图84、信号灯说明：共六盏信号灯，分别为H干道Hr、Hy、Hg和F干道Fr、Fy、Fg。仔细观察了译码器输入输出后，知道了还需要在译码

7、器的四个输出后面各加一个非门，再将六盏灯按算好的顺序放入后面，如图7。5.整个交通灯控制系统的布局图如下：图9波形图：图10五.仿真过程与效果分析1、根据题目的要求，整个交通灯控制系统需要有2个时间显示器，6个交通灯。首先要将原图进行保存、编译。打开EDA6000选择ACEX1K30,选择新建模式，按书上的提示设置。1、管脚锁定，在进行此操作步骤时要特别细心，留意自己原图中的高低位，看清楚每个对应管脚的号码，正确输入。完成后要保存2、打开实验箱，连接实验箱，开始下载。下载时最好多下载几次。3、启动计数，观察灯亮的情况是否正确状态图：图11六.实验

8、与设计过程中的问题1．芯片的选择.74190由于与版本的原因不能正常使用，因此难于倒计数。解决办法：换成74160正计数。2.CP信号的