基于Simulink的逻辑电路仿真交通灯设计
数字逻辑红绿灯控制
数电课程设计---红绿灯控制专业：网络工程班级：二班指导教师：***名：**学号：************红绿灯控制设计说明一．设计题目：红绿灯控制要求：● 控制交叉路口的2方向红绿灯变化。
● 变化时序如图1所示。
● 设置复位开关。
图1 红绿灯控制时序二．实验设备XFG1、74LS112、74LS192N 、74LS08、开关、数码管、红黄绿显示灯泡三、实验原理1.交通灯控制电路的系统图2.分部电路图原理说明（1）脉冲发生器用multisim 软件工具中的XFG1设置频率为60HZ ，即可得到如下脉冲（2）状态控制器 脉冲发生器 减法计数器 置数控制器 状态控制器 东西方向交通灯 南北方向交通灯 复位开关根据设计要求，交通灯四种不同状态如下:S0状态：南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮。
S1状态：南北方向黄灯亮，东西方向红灯亮。
S2状态：南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮。
S3状态：南北方向红灯亮，东西方向黄灯亮。
状态变化图状态编码进位输出C Q1 Q0S0 0 0 0S1 0 1 0S2 1 0 0S3 1 1 1经分析得，有四个状态需要两片JK触发器(74LS112N)实现该状态转换 J1=Q0 K1=Q0J0=1 K0=1C=Q1Q0电路图如下：状态控制器部分主要是控制交通灯按上述四个状态循环变化，设G1、Y1、R1分别表示东西方向的绿黄红灯，G2、Y2、R2分别表示南北方向的绿黄红灯。
状态 74LS112输出端东西方向交通灯南北方向交通灯Q1 Q0 G1 Y1 R1 G2 Y2 R2S0 0 0 0 0 1 1 0 0S1 0 1 0 0 1 0 1 0S2 1 0 1 0 0 0 0 1S3 1 1 0 1 0 0 0 1G1=Q1Q0' G2=Q1'Q0'Y1=Q1Q0 Y2=Q1'Q0R1=Q1' R2=Q1电路如下图所示（3）置数控制器和减法计数器S0：东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮12sS1：东西方向红灯亮，南北方向黄灯亮3sS2：东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮12s如上图，我们需要用74LS192N十进制加减法计数器来控制各交通灯得时间变化，真值表如下：时间状态个位十位Q1 Q0 D3 D2 D1 D0 C3 C2 C1 C0 12s 0 0 0 0 1 0 0 0 0 13s 0 1 0 0 1 1 0 0 0 012s 1 0 0 0 1 0 0 0 0 13s 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0由真值表可得 D3=D2=0 C3=C2=C1=0D1=1 C=Q0’D0=Q0电路如图在电路中我自己又分别将74LS192N的输出接七段显示译码器上来显示时间，可以方便仿真时检查电路是否按照设定时间倒计时。
简易交通灯控制逻辑电路设计报告
简易交通灯控制逻辑电路设计报告目录一、设计任务和要求 (2)二、设计目的 (2)三、设计方案选择 (2)四、单元电路的选择设计 (5)1.秒脉冲电路的选择设计 (5)2.计时器电路的选择设计 (7)3.状态控制器电路的选择设计 (8)4.时钟、状态控制判断系统电路的选择设计 (10)5.状态翻译电路的选择设计 (13)6.输出调整电路的选择设计 (14)7.紧急开关设计 (15)8.信号灯系统电路设计 (16)五、系统的调试与仿真 (16)1.调试软件 (16)2.仿真电路的联成 (16)3.电路的调试 (18)六、心得体会 (21)七、元件列表 (22)八、参考书 (23)一、设计任务和要求设计一个简易交通灯控制逻辑电路，要求：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10s。
4、如果发生紧急事件，可以动手控制四个方向红灯全亮。
二、设计目的1、进一步熟悉和掌握数字电子电路的设计方法和步骤2、进一步将理论和实践相结合3、熟悉和掌握仿真软件的应用三、设计方案选择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要实现S1→S2→S3状态的循环转换，而且可以在任何一个状态进入S4，并能恢复正常工作状态。
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。
交通灯控制电路的设计（实验报告）
交通信号灯控制电路的设计一、设计任务与要求1、任务用红、黄、绿三色发光二极管作为信号灯，设计一个甲乙两条交叉道路上的车辆交替运行，且通行时间都为25s的十字路口交通信号灯，并且由绿灯变为红灯时，黄灯先亮5s，黄灯亮时每秒钟闪亮一次。
2、要求画出电路的组成框图，用中、小规模集成电路进行设计与实现用EAD软件对设计的部分逻辑电路进行仿真，并打印出仿真波形图。
对设计的电路进行组装与调试，最后给出完整的电路图，并写出设计性实验报告。
二、设计原理和系统框图（一）设计原理1、分析系统的逻辑功能，画出其框图交通信号灯控制系统的原理框图如图2所示。
它主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。
秒脉冲信号发生器是该系统中定时器和该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码器输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器和译码器的工作。
图1 交通灯控制电路设计框图图中：Tl：表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为25s，即车辆正常通行的时间间隔。
定时时间到，Tl=1,否则，Tl=0.Ty：表示黄灯亮的时间间隔为5s。
定时时间到，Ty=1,否则，Ty=0。
St：表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出状态转换信号。
它一方面控制定时器开始下一个工作状态的定时，另一方面控制着交通信号灯状态转换。
2、画出交通信号灯控制器ASM图（1）甲车道绿灯亮,乙车道红灯亮。
表示甲车道上的车辆允许通行,乙车道禁止通行。
绿灯亮足规定的时间隔TL时控制器发出状态信号ST转到下一工作状态。
（2）乙车道黄灯亮乙车道红灯亮。
表示甲车道上未过停车线的车辆停止通行已过停车线的车辆继续通行乙车道禁止通行。
黄灯亮足规定时间间隔TY时控制器发出状态转换信号ST转到下一工作状态。
（3）甲车道红灯亮乙车道绿灯亮。
表示甲车道禁止通行乙车道上的车辆允许通行绿灯亮足规定的时间间隔TL时 控制器发出状态转换信号ST转到下一工作状态。
基于Proteus的数字交通灯电路设计与实现
基于Proteus的数字交通灯电路设计与实现要基于Proteus进行数字交通灯电路的设计与实现，可以按照以下步骤进行操作：
1. 打开Proteus软件，创建一个新的工程。
2. 在工程中选择一个适当的微控制器模型，例如Arduino UNO。
3.在工程中选择一个合适的LED灯模型，用于表示交通灯的红、黄、绿三种状态。
4.将LED灯模型拖放到电路图中，并与微控制器的相应引脚连接。
5.在电路图中添加一个电阻，用于限流保护LED灯。
6. 编写Arduino程序代码，实现交通灯的控制逻辑。
例如，可以使用if语句和延时函数来控制LED灯的亮灭。
7. 将编写好的Arduino程序代码上传到微控制器中。
8.保存并仿真运行电路图，观察交通灯的工作状态。
9.可以通过更改程序代码中的延时时间和控制逻辑，来模拟不同的交通灯工作模式，如红绿灯交替、黄灯闪烁等。
完成以上步骤后，即可实现基于Proteus的数字交通灯电路设计与实现。
数字逻辑课程设计报告--交通灯控制器
数字逻辑课程设计报告——交通灯控制器学院名称：学生姓名：专业名称：班级：实习时间：2013年6月3日—— 2013年6月14日一、实验目的：1．掌握时序逻辑电路的设计方法，灵活运用理论知识。
2．提高自己的数字系统设计能力和实际动手能力。
3．了解如何将数字电路设计应用到自动控制系统中，从而提高解决实际问题的能力。
二、实验任务与要求1.红绿灯交通信号系统外观示意图2．总体任务及要求⑴ 在十字路口的两个方向上各设一组红黄绿灯，显示顺序为其中一个方向是绿灯、黄灯、红灯；另一个方向是红灯、绿灯、黄灯。
⑵ 设置一组数码管，以倒计时的方式显示允许通行或禁止通行时间，其中一个方向上红灯亮的时间是30s ，另一个方向上绿灯亮的时间是20s ，黄灯亮的时间都是5s 。
⑶ 用两组数码管，实现双向倒计时显示。
3.总时序工作流程图三、总体方案的设计1、主控电路在设计要求中要实现四种状态的自动转换，首先要把这四种状态以数字的形态表示出来，可以通过两位二进制数表示所需状态（00—Gr, 01—Yr, 11—Rg, 10—Ry）,循环状态：（00—01—11—10—00）。
可以设计一个模为4的计数器，其输出（代表不同状态）既可以循环转换，而且能够控制其他部分电路，所以可以利用74LS74（双上升沿D触发器）设计模4计数器作为主控部分电路。
主控电路2、脉冲输出部分脉冲输出部分为555时基芯片构成的多次谐波震荡器，电路原理图如右：其中器件参数分别为R1=4.7kΩ，R2=150kΩ，C1=4.7μF，C2=0.01μF。
产生的时钟脉冲为周期T=1s的方波。
电容C1充电时，暂稳态持续时间为tw1=0.7(R1+R2)C=0.7×(150k+4.7k) ×4.7μ≈0.5s电容C1放电时，暂稳态持续时间为tw2=0.7R2C=0.7×150k×4.7μ≈0.5s因此，电路输出矩形脉冲的周期为T= tw1＋tw2≈1s输出占空比为q= tw1/T≈50%脉冲输出3、红绿灯显示电路红绿灯显示是表示电路所处状态，受到主控电路控制，即主控电路的输出（A和B）决定了主干道和支干道的红绿灯的情况。
实验二：Multisim交通灯仿真
03
交通灯工作原理
交通灯的种类
01
02
03
红绿灯
红、绿、黄三种颜色，用 于指示车辆和行人停止、 通行和等待。
交通信号灯
包括左转、直行和右转信 号，用于管理不同方向的 交通流。
紧急停车带交通灯
用于指示紧急车辆在紧急 情况下使用紧急停车带。
交通灯的控制逻辑
时序逻辑
实验二Multisim交通 灯仿真
目录
• 实验目的 • Multisim软件介绍 • 交通灯工作原理 • 交通灯控制系统设计 • Multisim仿真过程 • 实验总结与展望
01
实验目的
掌握Multisim软件的使用
掌握Multisim软件的界面布局和基本 操作，如元件库管理、电路图绘制、 仿真运行等。
控制电路
由定时器、微控制器等组成，用于实 现交通灯的时序逻辑和控制逻辑。
04
交通灯控制系统设计
控制系统设计思路
确定控制目标
根据交通需求，确定交通灯控制 系统的目标，如车辆和行人的通
行时间、优先级等。
选择控制策略
根据控制目标，选择合适的控制策 略，如定时控制、感应控制等。
设计控制电路
根据控制策略，设计控制电路，包 括红、绿、黄三个方向的信号灯和 必要的传感器。
03
检查电路的电气特性，如电压、电流等是否符合预 期。
仿真运行与结果分析
01
启动仿真，观察电路的工作过程。
02 使用虚拟仪器记录仿真过程中的电压、电 流等数据。
03
分析仿真结果，并与实际电路的工作情况 进行比较。
04
根据仿真结果，对电路设计进行优化和改 进。
十字路口交通灯控制电路系统的Multisim仿真设计
十字路口交通灯控制电路系统的Multisim仿真设计
城市道路车流量大，容易造成堵车现象。
要想解决城市红绿灯处的大堵车现象，改善红绿灯处交通灯控制系统是很有必要的。
本文对十字路口交通灯
控制电路系统进行设计，我们利用虚拟实验室中的虚拟仪器来组织完成交通
灯控制电路的仿真设计。
MulTIsim具有丰富的仿真分析能力并且以Windows为基础的EDA仿真
工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
通过MulTIsim可以交互
式地搭建电路原理图，并对电路行为进行仿真。
它是EDA仿真设计系统的一个重要组成部分。
1.交通灯控制器原理
假设有个十字路口，分别有A、B两条交叉的道路，交通灯的控制方式为：A街道先出现在绿灯（3S）、黄灯（1S）时，B街道为红灯（4S）；而A街道
为红灯（4S）时，B街道出现绿灯（3S）、黄灯（1S）；如此循环。
交通灯控
制的一个循环为8S，而采用一片同步十进制计数74LS160来完成时间控制，相当于模8的计数器。
交通灯控制电路设计+设计流程图+设计电路图+实物图
交通灯控制电路设计由一条主干道和一条支干道的汇合点形成十字交叉路口，为确保车辆安全、迅速地通行，在交叉路口的每个入口处设置了红、绿、黄三色信号灯。
红灯亮禁止通行；绿灯亮允许通行；黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停靠在禁行线内。
实现红、绿灯的自动指挥对城市交通管理现代化有着重要的意义。
1、设计目的1.掌握交通灯控制电路的设计、组装与调试方法。
2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。
2、设计任务与要求1.用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。
2.当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯，而支干道允许亮绿灯时，主干道亮红灯。
3.主支干道交替允许通行，主干道每次放行30s、支干道20s。
设计30s和20s计时显示电路。
4.在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，要亮5s的黄灯作为过渡，设置5s计时显示电路。
3、原理电路设计(1)设计逻辑流程(2)方案比较及整体电路方案一：根据题目，主支干道红绿灯分时亮可以分成四种状态。
若采用两个JK触发器即可满足。
考虑到主支干道计数的不同，需要从计数器那里产生一个信号，来使JK触发器改变状态。
当然可以通过逻辑推导，然后用各种基本的数字器件，如与非门，来产生一个满足要求的信号。
但是用到的器件比较多，而且布线较复杂。
所以不采用这个方案。
方案二：鉴于方案一，考虑采用中规模集成电路，因此选择使用了数据选择器。
将计数器某个计数到的信号，如5s，接到数据选择器的数据输入端，然后将由JK触发器产生的表明四种状态的信号Q2和Q1接到数据选择器的地址代码端。
这个方案解决了方案一的问题，所以采用了这种设计方法。
方案三：按照JK触发器习惯的接法，由数据输出端来的信号接到J或K，但是若计数器采用置零的方式，信号有效的时间很短，这就要求触发器有较高的扫描频率，但是计数器的频率已经固定是1s，造成同一个频率电路，却需要不同的频率。
因此采用直接接进触发器的使能端。
至此，确定了最后的方案。
(3)单元电路设计及电路的工作原理为了便于分析,把一些单元电路从整体电路中分离出来,同时为了电路的简洁明了,分析电路的逻辑时,还把次要的元件暂时移除.单元电路各部分以及功能如下:控制电路主控电路是本课题的核心，主要产生30s、20s、5s三个定时信号，它的输出一方面经译码后分别控制主干道和支干道的三个信号灯，另一方面控制定时电路启动。
基于multisim的交通信号灯的设计与仿真
湖北民族学院信息工程学院课程设计报告书题目: 基于multisim的交通信号灯的设计与仿真课程：电子线路课程设计专业：电气工程及其自动化班级：0312406学号：031240610学生姓名：崔亮指导教师：杨庆2015年1月8日2015 年 1 月8 日摘要由于电子技术的飞速发展，集成电路和电子系统的复杂程度大概是6年提高10倍，因此电子系统的复杂程度也在相应提高。
简单的手工设计方法已无法满足现代电子系统设计的要求。
因此许多软件公司纷纷研制采用自上而下设计方法的计算机辅助设计系统。
在20世纪70年代中叶有了基于手工布局布线的第一代ECAD工具（计算机辅助设计），1981—1982年出现了基于原理设计仿真的第二代EDA系统（电子自动化）。
EDA是在计算机辅助设计（CAD）技术的基础发展起来的计算机设计软件系统。
与早期的CAD软件比较，EDA软件的自动化程度更高、功能更完善、运行速度更快，而且操作界面友善，有良好的数据开放性和互换性。
电子设计自动化（EDA）技术，使得电子线路的设计人员能在计算机上完成电路的功能设计、逻辑设计、性能分析、时序测试直至印刷电路板的自动设计。
到1987—1988年又推出了基于RTL（寄存器传输语言）的设计、仿真、逻辑综合的第三代EDA技术。
时至今日，又是十多年过去了，电子系统的复杂程度又提高了10多倍。
从事电子产品设计、开发等工作的人员，经常要求对所有设计的电路进行实物模拟和调试。
其目的的一方面是为了验证所设计的电路是否能达到设计要求的技术指标，另一方面通过改变电路中元器件的参数，使整个电路性能达到最佳值。
加拿大Interactive Image Tecnologie 公司推出的EWB （Electrical Workbench）软件可以将不同类型的电路组成混合电路进行仿真，界面直观，操作方便等特点，创建电路、选用原件和测试仪器均可以图形方式直观完成。
该软件有较为详细的电路分析手段，如电路的瞬态分析和稳态分析、时域和频域分析、器件的线性和非线性分析、电路的噪声分析和失真分析，以及离散傅里叶分析、电路零极点分析、交直流灵敏分析和电路容差分析等共计十四种电路分析方法。
基于quartus II的交通灯设计
天津大学自动化学院电子课程设计报告专业：电气工程及其自动化年级：班级：学号：姓名：同组实验人：交通灯电路设计一、设计任务及要求由一条主干道和一条支干道的汇合点形成十字交叉路口，为确保车辆安全、迅速地通行，在交叉路口的每个入口处设置了红、绿、黄三色信号灯。
红灯亮禁止通行；绿灯亮允许通行；黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停靠在禁行线内。
该交通灯利用Quartus II完成原理图设计和电路仿真，并在GW48-CK实验开发系统上进行实验验证。
1.设计任务（基本任务）1)交通灯由绿、黄、红灯组成；绿灯亮表示放行，红灯亮表示禁行。
2)主、支干道交替通行，主道每次放行（绿灯常亮）30秒，支道每次放行20秒；当绿灯变红灯时，黄灯先常亮5秒，此时另一干道上的红灯不变。
3)倒计时数字显示提示时间。
具体要求：主、支干道通行时间及黄灯亮的时间均以秒为单位作减计数。
2.设计任务（附加任务）1)当绿灯变红灯过程中，倒计时最后5秒绿灯闪烁，闪烁频率1Hz。
2)要求主、支干通道通行时间及黄灯亮的时间均可在0～99S内任意设定。
3.设计要求根据技术指标，选择元件，设计出原理电路图。
二、原理框图三、单元电路设计1.计时器（减法计数器）以两个74ls190级联构成两位十进制计数器来实现0~99内的减法计数。
给两片74190的加/减计数控制信号端DNUP加高电平，使计数器工作在减计数状态。
低位计数器使能端接地，用同一个时钟信号对两个计数器进行计数控制。
低位计数器最大最小端MXMN经过非门连接到高位计数器的使能端。
当低位计数器到零时，其最大最小端信号由原来的低电平变为高电平，经由非门取反后输出到高位使能端。
此时高位使能端信号由高电平变为低电平，高位计数器开始工作。
下一个时钟上升沿到来时，两个计数器同时进行减一计数，低位计数器最大最小端信号由高电平变为低电平，进而使高位计数器使能端信号变为高电平，即“锁”住了高位计数。
直到低位计数器再次减到零，高位计数器才有机会再次工作。
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Simulink逻辑电路仿真—交通灯设计
2014春季Matlab系统仿真分析作业
完成日期
目录
设计说明
本文设计了一个简易的交通灯时序逻辑电路，该电路通过对输入时钟信号的分频，控
制红黄绿三种交通灯的按顺序亮灭并循环，其中绿灯持续25s,黄灯持续5s，红灯持续35s。
主要用到的器件为jk触发器，与门，与非门，或门，或非门。为了实现交通灯控制电路，
首先设计并封装了4位计数器，在此基础上进一步搭建逻辑电路，实现交通灯的控制，并
分别对这些模块进行了仿真。
设计思路
主要的设计思路是利用jk触发器串联的方式对输入的时钟进行分频，然后在相应的时
刻产生控制脉冲信号，通过这个信号对信号灯的状态进行翻转。Jk触发器是一种边沿敏感
器件，有对上升沿和下降沿敏感的两类，他们的符号如下：
其真值表如下：
在这个设计中，将jk触发器的j和k端都置1，从而Q端在每个时钟沿到来时进行翻转，
然后将上一级的Q作为下一级的clk，这样达到对clk进行分频的目的。波形如下：
具体设计步骤
计数器的设计
打开matlab,这里使用的版本为R2014A.启动画面如下：
启动之后点击这里启动simulink
打开之后界面如下：
点击File>New>Model
打开界面如下：
下面的步骤为寻找仿真模型或原件，并摆放在上面的untiled文档中。首先将窗口切换到
SimulinkLibraryBrowser窗口，展开SimulinkExtras>FlipFlops，左侧就会出现常用的触发器模
型，其中就有jk触发器，用鼠标左键选中J-KFlip-Flop并拖到untiled文档中
一个jk触发器可以对时钟2分频，2个串联可以4分频，这里6个才能满足需求，但是为
了便于扩展应用，这里将4个jk触发器作为一组串联起来。untiled文档中已经有一个，鼠
标右键拖动这个jk触发器即可复制。调整四个jk触发器的位置，如图：
该窗口左上角标题右侧的*表示该文档有改动并且未保存。该窗口中按下鼠标滚轮键鼠标会
变成手状，这时可以拖动整个视图，滚动鼠标滚轮可以放大缩小视图，左键选中模型按del
键可以删除模型。模型中端口上的箭头表示信号流动方向，连线的时候必须按照箭头的方
向进行，不能使信号流动方向和箭头方向相反，否则仿真时可能会报错。连线时为了在一
条线上引出分支，可以用鼠标右键点击分支处即可引出。两个线相交的地方有黑点表示电
气相连，没有黑点表示相交但不相连。
在前面的分析中提到这里要将jk出发器的jk端置1，这需要常量和数据类型转换模块，
因为在matlab中大部分模型的输出是数值型的，比如为float或者double型的，这样如果
输出了1，它可能是double或者int类型的，而逻辑电路中的1是一种逻辑电平，这两者的
含义是不同的，因此如果要给触发器输入1，需要将一个常量1转换为逻辑1，这就是
DataTypeConversion的作用，常量1的输出通过Constant实现，他们在CommonlyUsedBlocks
中，如图，分别拖放两个模型到untiled文档中。
现在untitled文档中的模型如下：
双击DataTypeConversion1可以打开它的属性对话框，我们需要关心的是转换的类型，这个
可以通过Outputdatatype后面的下拉框来设置，其中就有boolean这种类型。默认为
Inherit:Inheritviabackpropagation方式输出，意思为从输出端反向继承数据类型，也就是说
输出端连接的端口需要什么类型就转化为相应的类型。这里需要改为boolean就可以实现
给触发器输入高电平。
调整他们的位置并按下面的样子完成连线：
然后按ctrl+s保存文档，如下：
下面对这个模块进行封装，按下ctrl+A选中所有模型，再通过下面的方式进行封装（快捷
键Ctrl+G）
封装之后变成这个样子:
双击进入该模块内部，可以看见自动为输入和输出添加了连接点并编号，如下：
上面这幅图片中出现了很多double,这是由于DataTypeConversion输出没有改成boolean而
又进行了仿真造成的，如果不改也能仿真，但是数据类型不是逻辑电平，如果修改了就不
会出现上面的那些字符。这里面部分端口不使用，摆放位置也比较乱，可以选中之后进行
修改，修改之后如下：
然后按下ctrl+s进行保存，点击下面的位置返回到顶层视图
此时封装的模块变成了下面的样子：
我们可以双击模块下面的名称来改变它，因为这个模块可以进行0~15的循环计数，这里将
名称改成counter_16。如下：
计数器的仿真
现在一个4位计数器已经实现了，下面做一个简单的仿真来检测这个计数器是否能工作。
切换到SimulinkLibraryBrowser窗口，在Simulink>Sinks中获取示波器Scope，在
SimulinkExtras>FlipFlops中获取时钟模块Clock，并将它们拖放到my_counter文档中，如图
然后双击Scope打开示波器，然后点击菜单栏的齿轮图标打开示波器属性对话框，设置示
波器的输入通道为5，勾选Legends，这样就能同时观测5个信号，并显示信号名称。点击
Apply，OK.
此时示波器有了5个通道，示波器的符号也发生了变化，如图：
但是此时示波器的符号有点小，以至于输入端口出现交叠，这样不便于连线，鼠标放在该
图标上是图标四周会出现四个小方块，鼠标移到某一个方块上时可以调整图标大小，重新
调整大小使其方便连线，如下：
然后双击Clock打开时钟属性对话框，将时钟的周期设置为1
然后按照下面的方式完成连线。
在下面的工具栏中设置仿真时间长度，前面设置了时钟周期为1，下面设置仿真时间长度
为10，那么就会有10个完整的时钟。点击下图左边第一个带齿轮的后退图标可以设置仿
真时前进和后退的相关参数，点击之后我们可以看见有是否允许后退，前进按钮按下时前
进幅度，暂停时刻等设置。绿色的运行按钮按下时会进行指定时长的仿真。前进按钮按下
时会执行指定步长的仿真，此时前进按钮右边的停止按钮会被激活，只有按下该停止按钮
才能推出单步仿真模式。
现在将仿真时长设置为40，然后按下绿色的运行按钮。仿真40个时间长度后会自动停止，
然后双击示波器，如下图：
打开时波形可能不是这样的，需要一些调整，首先鼠标放在任何一个通道上右键，选择
Autoscale，这样波形将充满整个屏幕，并根据屏幕大小调整。我们可以发现各个通道纵轴
坐标范围都是-5到5,而我们这里是对逻辑电路进行仿真，电平值只有0和1两个，这里可
以右键，选择Axesproperties…，设置纵轴的范围为0到2
然后可以拖拽右侧的信号名称到合适位置，调整好如下图：
由图我们可以看到四个输出端分别对时钟进行了2,4,8,16分频，增加输出端的状态就能够
实现计数功能。
交通灯电路设计
交通灯设计的关键思路就是根据不同时刻对不同的灯进行开关操作。这里为了简单没有为
计数器设计清零端，由于一个计数器只能计时16个时间单位，这里我们将两个计数器串联
起来，从而实现256个时间单位的计数，但是红绿灯的一次完整切换并不需要这么多时间，
我们选择低6位作为计数端，6位能实现64个时间单位的计数，我们将时间进行一个划分，
绿灯持续25s,黄灯持续5s，红灯持续35s，这样就需要在25,30,63这三个时刻输入控制信
号。这里我们输出一个脉冲信号，然后利用这个脉冲信号对红绿灯状态进行翻转。25超过
了一位计数器的计数范围，它可以拆分为16+9，，也就是低位计数器计数为9，高位计数
器计数为1，这样用二进制表示就为0001_1001，而我们一共采用了低6位，所以对应的计
数器输出状态为01_1001,这样我们将其中的3个1输入到三输入与门，3个0输入到三输
入或非门，然后将它们的结果通过二输入与门输出。对于30,63时刻做同样处理。
在simulink中直接能得到与门模型，上面我们用到了或非门，以及3输入与门等模型，
这个需要对与门进行设置，双击一个与门模型，弹出属性对话框，在operator中可以选择
改门的类型，比如与门，与非门，反相器，或门等，下面的Numberofinputports可以设置
这个门的输入数目。
上面我们通过对计数器的输出进行逻辑组合得到3个脉冲信号，然后我们需要使用这3
个脉冲信号对交通灯状态进行翻转，设计思路是使用jk触发器的取反功能，将脉冲信号作
为时钟信号，并设置jk触发器的初始值，jk触发器的输出作为交通灯的状态控制信号。其
中为了实现交通灯的轮流亮灭，需要将相关的信号加入jk触发器的时钟信号中，使用或门
进行复合，比如黄灯状态的翻转不仅仅由5s定时脉冲的到来控制，还要在红灯脉冲到来时
翻转为0状态，也就是黄灯是在绿灯延时结束时打开，在黄灯延时结束时关闭，所以黄灯
的控制信号有两个，其他两个灯的控制信号也是如此。
按照上述思路完成元件的设置，摆放，并按下图完成连线。
交通灯仿真
设置仿真时间为100s，点击仿真按钮
控制脉冲：
交通灯状态：
180s内的仿真结果：