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题目三：交通信号灯监视电路设计

城市十字交叉路口为确保车辆、行人安全有序地通过，都设有指挥信号灯。

交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能

力、减少交通事故有明显效果。因此如何采用合适的方法，使交通信号灯的控制

与交通疏导有机结合，最大限度缓解主干道与匝道、城市同周边地区的交通拥堵

情况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门以待解决的主要问题，而保障交

通信号灯正常工作就成就了保障交通有序、安全、快速的运行，为此设计一个交

通信号灯工作状态监视电路来保障城市交通有序、安全、快速的运行。

1电路设计

设计要求

设计一个监视交通信号灯工作状态的逻辑电路。每组信号灯由红（R）、黄（Y）

和绿（G）三盏信号灯组成。信号灯正常工作时，必有一盏灯亮，而且只允许有

一盏灯亮，否则为故障状态，需发出故障信号。

三种正常状态：

RYGRYGRYG

五种故障状态；

RYGRYGRYG

RYGRYG

电路设计

取红、黄、绿三盏灯的状态为输入变量，分别为R、Y、G表示，灯亮时为1,

不亮时为0。取故障信号为输出变量，以Z表示，并规定正常工作状态下为0，

发生故障时为1。根据题意列出真值表：

表1真值表

RYGZ

0001

0010

0100

0111

1000

1011

1101

1111

表2卡诺图

YG00011110

R

011

1111

由表1写出逻辑函数值：

——————

Z=RYG+RYG+RYG+RYG+RYG

由表2卡诺图

化简后：

——————

Z=RYG+RYG+RYG+RYG+RYG+RYG+RYG

———

Z=RYG+RY+RG+YG

———

电路处理：Z=RYG+RY+RG+YG

表3逻辑图

R

1

Y

1

G

1

Z

学习心得