交通灯控制——时序逻辑电路课程设计

数字逻辑设计及应用

课程设计

交通灯控制

时序逻辑电路课程设计题目

一、设计要求电路用途：用于十字路口交通灯自动控制功能描述：以4个红色指示灯、4个绿色指示灯和4个黄色指示灯模拟路口的东、南、西、北4个方向的红、绿、黄交通灯。控制这些指示灯，使它们按下列规律亮和灭。

1）初始状态为4个方向的红灯全亮，时间1S;

2）东、西方向绿灯亮，南、北方向红灯亮。东、西方向通车，时间8S；

3）东、西方向黄灯闪烁，南、北方向红灯亮，时间2S；4）东、西方向红灯亮，南、北方向绿灯亮，南、北方向通车，时间8S；

5）东、西方向红灯亮，南、北方向黄灯闪烁，时间2S；6）返回2），继续运行;

设计要求：画出设计流程图；完成逻辑电路图；对电路功能进行说明;

指出可改进之处。

核心提示：系统的时钟2Hz已经由其它电路产生；黄灯闪烁可通过连续亮

0.5s和灭0.5s实现；需对2Hz时钟进行分频获得1s，2s和8s 信号；状态机有六个输出变量，分别控制东西、南北方向的红、绿、黄灯的亮灭。

二、设计设计流程：画状态表7选择要使用的模块7构建特殊时钟7连接电路图7功能说明7可改进之处。

1）画状态表

其中，黄灯的“ 1”意为闪烁。黄灯闪烁的实现可由1和系统的时钟2HZ

进行与运算从而实现闪烁能；0和系统的时钟2Hz进行与运算依然为

0,表示为火。

2）选择要使用的模块

红灯的实现：东西方向的红灯亮灭规律序列为0011,南北方向的红灯亮灭规律序列为1100,于是红灯的亮灭可通过0011的移位来实现，用74x169.

黄灯、绿灯的实现：东西方向的绿灯亮灭规律序列为00Q黄灯为0100南

北方向的绿灯亮灭规律序列为）010,黄灯为0001.这四个灯的亮灭可用1000

移位来实现，用74x169.

74x157实现状态1与其他状态的转换。

3）构建特殊时钟

我们需要一个8s , 2s , 8s, 2s 不断循环的特殊时钟，即每过 8s 和2s （交替），时钟将产生一个上升沿。用模10的计数器实现，使用74x163.

注明：74x163的时钟是系统时钟的二分频。

4）连接电路图

图为特殊时钟的产生电路, 箭头处产生我们所需要的特殊时钟。

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图为产生0011序列的部分。

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图为产生1000序列的部

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图为指示灯附近电路。

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总览: