數(shù)字邏輯電路課程設(shè)計-路燈控制器

《數(shù)字邏輯》課程設(shè)計安徽工業(yè)大學(xué)計算機學(xué)院指導(dǎo)教師O1設(shè)計任務(wù)及要求●4.1具有同步置數(shù)功能的十進制減法計數(shù)器●4.2主干道與支干道倒計時電路設(shè)計〇5倒計時電路設(shè)計●5.2動態(tài)顯示及譯碼電路設(shè)計O6總體電路設(shè)計●6.1總體電路●6.2電路工作說明●7.1控制電路仿真調(diào)試●7.2倒計時電路仿真調(diào)試●7.3譯碼顯示電路仿真調(diào)試●7.4總體電路仿真調(diào)試,下載驗證O8改進意見及收獲體會1設(shè)計任務(wù)及要求放行(綠燈)60秒，支干道每次放行(綠燈)45秒，在每次由綠燈變成紅燈的轉(zhuǎn)換過程中，要亮黃燈5秒作為過渡?！?總體控制方案時鐘時鐘顯示掃描倒計時計數(shù)器控制器數(shù)碼管G2、Y2、R2,并且均用0表示滅，1表狀態(tài)G1Y1R1G2Y2R2通過以上觀察可發(fā)現(xiàn)：當(dāng)主干道或者支干道的倒計時計數(shù)值為01時，控制器將從當(dāng)前狀態(tài)轉(zhuǎn)入下一個狀態(tài)。因此，計數(shù)值01可作為控制器狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件，同時也可產(chǎn)生同步置數(shù)信號，將下一狀態(tài)的計數(shù)初值置入計數(shù)器?！?控制電路設(shè)計3.1控制電路工作原理：4狀態(tài)循環(huán)實現(xiàn)：主干道和支干道信號燈的實現(xiàn)：采用4位二進制計數(shù)器74161實現(xiàn)控制器的四個狀態(tài)循環(huán)。當(dāng)?shù)褂嫊r計數(shù)值為01時T1=1,作為7161的計數(shù)使能信號。3.2控制電路設(shè)計原理：狀態(tài)G1Y1R1G2Y2R2Y=O·Q?=m=rM4W?M4W?N*ND2Y20NG2Y23N2:4DECODERNNliY2FLK4倒計時電路設(shè)計4.1:具有同步置數(shù)功能的十進制減法計數(shù)器：由具有同步置數(shù)功能的十進制減法計數(shù)器實現(xiàn)。通過卡諾圖分別求解驅(qū)動方程D3D2D1D0的的現(xiàn)態(tài)次態(tài)LDNQ3Q2Q1Q0Q3Q2Q1Q010XXXXDCBA象肅源0想DC日AwSFTMp0rqinqOnq12q0n1q3rq2rqirqorP3P2mux2ADOYD1YAmux2Dmu×2CCamux2DDA3相學(xué)相學(xué)MMo02.再將兩片及聯(lián)實現(xiàn)2為二進制減法計數(shù)器D2D0DNEMCRN嚇D7D7LDN440234.2主干道與支干道倒計時電路設(shè)計當(dāng)主干道或支干道減法計數(shù)器為01時，產(chǎn)生同步置數(shù)信號，將下一狀態(tài)計數(shù)初值置主干道預(yù)置數(shù)支干道預(yù)置數(shù)狀態(tài)D7D6D5D4D3D2D1D0D7D6D5D4D3D2D1D0NF0TL[3.]X9只D2D3L[3..0]]H[3..]L2[3.0]H2[3.0]5.倒計時電路設(shè)計5.1動態(tài)顯示工作原理：EDA實驗板上一共有8個數(shù)碼管，如果按照傳統(tǒng)的數(shù)碼管驅(qū)動方式，則需要8個七段譯碼器和64個I/0口進行驅(qū)動，這樣就會浪費大量的資源。所以最常見的數(shù)碼管驅(qū)動電路為動態(tài)掃描顯示。數(shù)碼掃描顯示原理：利用人眼的視覺暫留效應(yīng)，把多個數(shù)碼管按一定順序進行點亮(顯示)。當(dāng)點亮的頻率(即掃描頻率)不大時，人眼看到的是數(shù)碼管一個個的依次點亮，然而掃描頻率足夠大時，看到的不再是一個一個的點亮，而是全部同時點亮。共陰極數(shù)碼管：將每個數(shù)碼管的公共端(陰極)分別接三-八譯碼器的輸出，三-八譯碼器的輸入為位選信號；將多個數(shù)碼管的相同段接在一起，作為段碼輸入端。5.2動態(tài)顯示及譯碼電路設(shè)計：--bcd-7segUSEIEEE.STDLOGIC1164.ALL;USEIEEE.STDLOGICARITH.ALL;ENTITYbcd_7segISin_data:INSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTOO);out_data:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTOO)ARCHITECTURErtlofbcd_7segISPROCESS(indata)CASEindataISWHEN"0000"=>outdata<="00111111";WHEN"0001"=>outdata<="00000110";WHEN"0010"=>outdata<="01011011";WHEN"0011"=>out_data<="01001111";WHEN”0100"=>outWHEN"0101"=>outWHEN"0110"=>outWHEN"0111"=>outdata<="01100110";data<="01101101";data<="01111100";data<="00000111";WHEN"1000"=>out_data<="01111111";WHEN"1001"=>outdata<="01100111";ENDrt1;心心 IN_DATA[3..O]OUT=DATA[7B02師430A日價zx6.總體電路設(shè)計：6.1總體電路：二二6.2電路工作說明：7.1控制電路仿真調(diào)試：7.2倒計時電路仿真調(diào)試：H33DDDDD0DaY209δ4413212海540200907657.3譯碼顯示電路仿真調(diào)試：g009410111XH1111011C011001001110XMOeXC17.4總體電路仿真調(diào)試，下載驗證：這次設(shè)計交通燈控制器歷時1個