数电课程设计——简易交通灯控制逻辑电路.pdfVIP

简易交通灯控制逻辑电路设计 一、设计任务与要求 要求实现逻辑功能，在 1-3 状态循环。 1、东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，时间 15s； 2、东西方向与南北方向黄灯亮，时间 5s； 3、南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮，时间 l0s ； 4、如果发生紧急事件，可以手动控制四个方向红灯全亮。 二、方案设计与论证 1、分解任务要求 任务要求实际上就是 4 个状态，不妨设： S1、东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，时间 15s； S2、东西方向与南北方向黄灯亮，时间 5s ； S3、南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮，时间 l0s ； S4、如果发生紧急事件，可以手动控制四个方向红灯全亮。 【表1】 主电路状态与指示灯状态转换 主电路 S1R S1G S2Y S3R S3G 状态 S1 1 1 S2 1 S3 1 1 S4 1 1 灯数 南北 R＝2 东西 G＝2 东南西北 Y 东西 R＝2 南北 G＝2 ＝4 注:R，G，B＝红，绿，黄灯。 根据【表 1】可知，设计电路只需要 5 组输出端控制指示灯，指示灯都是以 2 个或 4 个一组。总计需要 4 3 12个灯。 2、输出指示灯状态设计（显示电路） 【图1】 显示电路设计▲ 3、主电路设计 ①、主电路实现 S1→S2→S3 状态的转换， ↑ ↓ ②、另外可以在任何一个状态进入 S4，并能恢复正常工作状态。 实现①、②可以用触发器，也可以用锁存器或使能电路。 ③、实现 S1＝15S，S2＝5S，S3＝10S 方案一 ①、 S1-S3 使用 2 个 SR锁存器，设置 00，01，10 三个状态。 ②、S4 使用触发器，当出现紧急情况，触发器由“ 0”进入 S4 状态“ 1”后， 在解除紧急时，恢复“ 0”，进入 S1 状态。 ③、使用 4 个 JK 触发器，实现 16 位计数。 方案二 ①、 S1-S3 使用 2 个 7473 替代的 T 触发器。 【图2】 1 个 7473 替代的 T 触发器▲ JK 触发器包含 SR 触发器和 T 触发器的功能， J=K=T ，则得到 T 触发器。 ②、 S4 使用或门、非门实现，从【表 1】可知： S1R S1 S4 S1G S1? S4 (