数字电路红绿灯课程设计实验报告.docVIP

《数字逻辑电路设计》课程设计报告 题目：红绿灯控制器 目录 第 I 条 学习目的 3 节 1.01 设计起源 3 节 1.02 设计目的 3 第 II 条 设计任务书及基本要求 3 节 2.01 基本要求 3 节 2.02 设计任务书 4 节 2.03 设计的一般方法及提示 5 第 III 条 设计框图及整机概述 5 第 IV 条 各单元电路的设计方案及原理说明 6 节 4.01 计数器的连接和置数 6 节 4.02 计数器的选通和转换处理 8 节 4.03 交通灯的连接 10 第 V 条 调试过程及结果分析 11 节 5.01 计数器调试 11 节 5.02 数码管显示调试 11 节 5.03 数码管的连接 11 节 5.04 计数器的选通和转换调试 12 第 VI 条 设计丶安装及调试中的体会 14 第 VII 条 对本次课程设计的意见及建议 15 第 VIII 条 附录 16 节 8.01 元器件清单 16 节 8.02 整机逻辑电路图 16 学习目的 设计起源 数字电路发展到今天，其设计思想，方法，手段的变化。 设计目的 1、掌握数字系统的分析和设计方法； 2、能够熟练地、合理地选用集成电路器件；提高电路布局、布线及检查和排除故障的能力； 3、培养书写综合实验报告的能力。 设计任务书及基本要求 基本要求 1、根据设计任务要求，从选择设计方案开始，首先按单元电路进行设计，选择合适的元器件，最后画出总原理图。 2、通过仿真、电路调试，能实现相应的计时功能、逻辑功能，直至实现任务要求的全部功能。对电路要求布局合理、走线清楚、工作可靠。 3、写出完整的课程设计报告，其中包括调试中出现异常现象的分析和讨论。 设计任务书 任务： 红绿灯控制器 基本设计要求： 仿真实现，设计一个红绿灯控制器控制器设计应具有以下功能 （1）东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮。. （2）东西方向黄灯亮，南北方向红灯亮。 （3）东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮。 (4 ) 东西方向红灯亮，南北方向黄灯亮。 要求有时间显示（顺数、逆数皆可）,一个方向的两个数码管分别显示红绿黄灯的时间。时间自定(按学号：红灯时间（学号）=绿灯时间+黄灯时间（≥5）。 给定条件：只能采用实验室提供的中小规模电路进行设计。 设计的一般方法及提示 1．???数字电路系统一般包括输入电路、控制电路、输出电路、时钟电路、脉冲产生电路和电源。 2．????????对于复杂的数字电路系统，由整体到局部进行组合，由局部到整体进行设计。 3．???????? 步骤如下： A 充分了解设计要求，明确系统的要求，功能与指标。 B 确定总体设计方案，画出系统原理图，分解系统，确定不同功能方框间的信号的逻辑与时序关系。 C 画出单元电路图并进行电路仿真。选择合适的数字器件，利用EWB电路仿真软件进行仿真测试。 D 深入分析，测试单元电路，进行电路修改，以获取最佳设计方案。 E 连接各单元电路，完成整体设计。 F 进行系统整体仿真。 设计框图及整机概述 各单元电路的设计方案及原理说明 计数器的连接和置数 首先需要连接三个倒数计数的计数器，分别表示红绿灯的显示时间．在学过的计数器中，可以倒数计数比较常用的为74ls190计数器.，由于我的学号的尾号是05，所以我令红灯为55秒，绿灯为50秒，黄灯为5秒，大概结构图为： 循环以下操作步骤，让两方向路口的红绿灯交替亮灭： 红灯55秒 绿灯50秒 黄灯5秒 纵向道路： 绿灯 亮 灭 灭 红灯 灭 灭 亮 黄灯 灭 亮 灭 横向道路： 绿灯 灭 灭 亮 红灯 亮 亮 灭 黄灯 灭 灭 灭 那么，有了以上的基本思路，便可以开始连接计数器了。使用2片74ls190芯片并行连接成一个100进制的倒数计数器，可是我们需要的是55进制和50进制的计数器，那么就应该使用置数端来对190芯片进行置数处理。根据开始计数时，计数器为99，我们需要的是从54开始，那么我就可以在计数计数到99的时候使用置数端置数成54，经过分析，可以从两片190的Qd端引出两条线接与非门后再分别接到两个