[工学]数电课程设计——简易交通灯控制逻辑电路【完整版】(文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载）课程设计说明书课程名称：数字电子技术课程设计题目：简易交通灯控制逻辑电路学生姓名：陈卓斌专业：____________班级：____________学号：____________指导教师：____________日期：2021年01月09日课程设计任务书设计题目简易交通灯控制逻辑电路设计主要内容及要求要求实现逻辑功能：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。进度安排1、2021.01.01-2021.01.07复习归纳触发器、计数器的逻辑功能2、2021.01.08查找常用器件的资料，包括：型号中文名称英文名称7473双j-k触发器(带去除端)DualJKFF(Clr)7474正沿触发双d型触发器(带预置端和去除端)DualD-typeFF(pre,clr)741383-8线译码器/多路转换器3-To-8-LineDemultiplexer74153双4选1数据选择器/多路选择器Dual4-to-1DataSel/MUX74192同步可逆计数器(bcd,二进制)SynchronousUp/DownCounter3、2021.01.09使用EWB5.12辅助设计电路，并进行调试。完成任务设计书。总评成绩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状态S1RS1GS2YS3RS3GS111S21S311S411灯数南北R＝2东西G＝2东南西北Y＝4东西R＝2南北G＝2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，那么得到T触发器。②、S4使用或门、非门实现，从【表1】可知：(不能出现红绿同时亮的情况)(不能出现红黄同时亮的情况)(不能出现红绿同时亮的情况)③、使用74192同步可逆10进制计数器〔8421码〕2个方案比照【表2】方案工程实现方法优点缺点一①S1-S32个锁存器简单电平触发，与时钟信号不匹配②S4触发器解除紧急〔S4〕后指定回到S1③T4个JK触发器复杂二①S1-S32个T触发器下降脉冲触发，与时钟信号匹配②S4或门、非门解除紧急〔S4〕后回到S1/S2/S3任一状态，不固定③T2个74192计数器容易处理，可显示数值综合考虑，为使电路简化、运行稳定，选用方案二。三、单元电路设计与参数计算【图3】总体模块设计▲1、时钟控制系统：使用上升时序，个位、十位两片74192。进位关联使用个位TCU＝十位UP实现〔TerminalCountUp(Carry)Line〕。数据状态通过判断条件进入选择器74153。判断条件成立后执行清零。2、时序Sx控制：使用7473改装的TFF2个，实现S1→S2→S3状态的转换。↑↓3、判断时钟、Sx：判断74192和7473的状态，满足条件输出74192的清零使能和7473的CLK信号。4、翻译S