数字逻辑课程设计人工干预交通灯终结版

1、武汉工程大学 计算机科学与工程学院综合设计报告设计名称： 数字逻辑综合设计 设计题目： 可人工干预的交通灯控制器 学生学号： 专业班级： 学生姓名： 学生成绩： 指导教师（职称）： 课题工作时间：2010年12月27日 至 2011年1月7日 说明：1、报告中的第一、二、三项由指导教师在综合设计开始前填写并发给每个学生；四、五两项（中英文摘要）由学生在完成综合设计后填写。2、学生成绩由指导教师根据学生的设计情况给出各项分值及总评成绩。3、指导教师评语一栏由指导教师就学生在整个设计期间的平时表现、设计完成情况、报告的质量及答辩情况，给出客观、全面的评价。4、所有学生必须参加综合设计的答辩环节，凡

2、不参加答辩者，其成绩一律按不及格处理。答辩小组成员应由2人及以上教师组成。5、报告正文字数一般应不少于5000字，也可由指导教师根据本门综合设计的情况另行规定。6、平时表现成绩低于6分的学生，取消答辩资格，其本项综合设计成绩按不及格处理。7、此表格式为武汉工程大学计算机科学与工程学院提供的基本格式（适用于学院各类综合设计），各教研室可根据本门综合设计的特点及内容做适当的调整，并上报学院批准。成绩评定表学生姓名： 学号： 班级： 类别合计分值各项分值评分标准实际得分合计得分备注平时表现1010按时参加综合设计，无旷课、迟到、早退、违反实验室纪律等情况。由设计负责人给出完成情况3020按设计任务书

3、的要求完成了全部任务，能完整演示其设计内容，符合要求。10能对其设计内容进行详细、完整的介绍，并能就指导教师提出的问题进行正确的回答。报告质量3510报告文字通顺，内容翔实，论述充分、完整，立论正确，结构严谨合理；报告字数符合相关要求，工整规范，整齐划一。5课题背景介绍清楚，综述分析充分。5设计方案合理、可行，论证严谨，逻辑性强，具有说服力。5符号统一；图表完备、符合规范要求。5能对整个设计过程进行全面的总结，得出有价值的结论或结果。5参考文献数量在3篇以上，格式符合要求，在正文中正确引用。答辩情况2510在规定时间内能就所设计的内容进行阐述，言简意明，重点突出，论点正确，条理清晰。15在规定

4、时间内能准确、完整、流利地回答教师所提出的问题。总评成绩： 分 补充说明： 指导教师： （签字）日 期： 年 月 日答辩记录表学生姓名： 学号： 班级： 答辩地点： 答辩内容记录：答辩成绩合计分值各项分值评分标准实际得分合计得分备注2510在规定时间内能就所设计的内容进行阐述，言简意明，重点突出，论点正确，条理清晰。15在规定时间内能准确、完整、流利地回答教师所提出的问题。答辩小组成员（签字）： 年 月 日指导教师评语指导教师： （签字）日 期： 年 月 日一、综合设计目的、条件、任务和内容要求：1,设计目的通过实验熟悉掌握计时器的功能，掌握交通灯的可干预功能，最后能设计出一套完整的可人工干预

5、的交通灯控制电路。2,设计条件熟悉掌握课本知识；懂得电子技术；懂得如何操作仿真软件。3,设计要求和任务设计一个十字路口的交通灯控制电路,每条道路上各配有一组红、黄、绿交通信号灯，其中红灯亮，表示该道路禁止通行；黄灯亮表示该道路上未过停车线的车辆禁止通行，已过停车线的车辆继续通行；绿灯表示该道路允许通行。该电路自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换，实现十字路口自动化。具体要求如下：（1）要求甲车道和乙车道上的车辆交替运行，每秒通行时间为60秒（2）要求黄灯先亮5秒种，才能变换车道；（3）黄灯亮时要求每秒闪亮一次；（4）要求绘出原理图，并用Protel画出印制板图；（5）根据设计要求设计

6、好电路，选好元件及参数；（6）拟定测试方案和设计步骤；（7）写出设计性报告。 指导教师签字： 年 月 日二、进度安排：2010年12月27日2010年12月30日 查阅文献，收集资料2010年12月30日2011年1月2日 方案认证2011年1月2日2011年1月6日 系统详细设计2011年1月6日2011年1月7日 综合设计论文撰写三、应收集资料及主要参考文献：1朱勇数字逻辑北京：中国铁道出版社，2007.82JOHN F W数字设计原理与实践3版北京：高等教育出版社，20013饱家元毛文林数字逻辑2版北京：高等教育出版社，20024白中英数字逻辑与数字系统2版北京：科学出版社，19995邓

7、元庆数字电路与逻辑设计北京：电子工业出版社，20016欧阳星明陈传波数字逻辑武汉：华中理工大学出版社，20007赵晶电路设计与制版Protel99高级应用北京：人民邮电出版社，20008 陈宗梅交通灯控制系统电路设计 重庆职业技术学院学报.2005年 124-125 9任中民交通等数字控制系统的电路设计辽宁省交通高等专科学校学报2005 45-4610阎石数字电子技术基础北京：高等教育出版社，2001年11康华光 电子技术基础 北京：高等教育出版社，1999年四、综合设计（课程设计）摘要（中文）：随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。交通拥挤，交通事故等等等等都一再的烦扰着人们

8、。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。为此，本次设计完成的就是交通灯设计。数字电子技术基础是高等学校弱电类各专业的一门重要的技术基础课程。这门课程发展迅速、实用性和应用性强，侧重于逻辑行为的认知和验证。我们要运用各种电子知识，设计出一套优良的交通灯控制系统，解决城市交通拥挤的状况，减少交通事故的发生频率。以下就交通灯控制系统的电路原理、具体设计和实验调试等问题来进行具体分析讨论。五、综合设计（课程设计）Abstract（英文）：W

9、ith the development of social economy, people are getting more and more focused on the problems of urban transportation. Traffic delay and accidents, etc, are repeatedly bothering people. The coordination of the relationship among people, vehicles and road has become one of the important issues whic

10、h traffic management department needs to solve. Traffic Surveillance and Control System is a computer integrated management system that is designed for urban traffic data monitoring, traffic light control and traffic dispersion ,its the most important part of the modern urban traffic control command

11、 system. Therefore , what we should complete this time is the design of the traffic lights. Fundamental digital electronic technique is an important technique foundation course for majors that are related to weak current in college. The course, placing extra emphasis on the logic behavior perceiving

12、 and proving and developing rapidly, has good practical applicability and application oriented . We should use various electronic knowledge to design a set of excellent traffic control system, in order to settle the crowded condition of the urban traffic and cut down the rate of traffic accident. So

13、 ,we are going to do next is analysing and discussing those problems referring to the circuit theory , detailed design and experimental debugging of the traffic lights control system.目 录摘 要 3Abstract . 4第一章 课题背景（或绪论、概述）. 51.1 课题设计背景 51.2 课题设计目的 51.3 课题设计要求 51.4 课题设计的基本理论依据 . 5 1.5 课题设计的主要工作内容 6第二章 设

14、计简介及设计方案论述 . 72.1 设计的基本原理72.2 方案设计及讨论72.3 可人工干预交通灯控制系统简介72.4 可人工干预交通灯控制系统流程图8第三章 详细设计.93.1 60秒倒计时设计93.2 人工干预功能设计. 11 RS触发器的介绍11 人工干预电路的设计 123.3 交通灯控制电路的设计. 14 JK触发器的介绍14 交通灯控制总电路的总体设计和分析 14 黄灯闪烁的具体设计和分析. 15 红绿灯转换的具体分析. 16第四章 设计结果及分析.184.1 可人工干预交通灯控制系统的总电路图的设计结果. 184.2 总体的仿真结果. 19 正常计时的仿真结果 19 倒数5秒黄灯

15、的闪烁仿真结果. 20 红黄灯转换之后的仿真结果 21 人工干预后的仿真结果 22总 结 .24 致 谢 .25 参考文献 .26附录.27摘 要现在社会发展的越来越快，人们的生活状况也越来越好，消费水平也越来越高，几乎每个家庭都拥有自己家的私家车。随着人口的越来越集中，城市交通问题越来越引起人们的关注。交通拥挤，交通事故等等等等都一再的烦扰着人们。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。为此

16、，本次设计完成的任务就是交通灯的设计。但是一般的交通灯的控制系统在现实生活中是很难达到人们的需要的，比如说在通行的时间问题上，一般的交通灯控制系统就不能最有效的来达到我们的要求，因此我们要设计出一套能够人工控制的交通灯控制系统。完成可人工干预交通灯控制系统的设计需要我们在数字逻辑中学到的许多知识，要用到各种适合设计的芯片和各种触发器，要熟悉各种器件以及连接等等，总之，我们要运用各种电子知识，设计出一套优良的交通灯控制系统，解决城市交通拥挤的状况，减少交通事故的发生频率。以下就交通灯控制系统的电路原理、具体设计和实验调试等问题来进行具体分析讨论。关键词：交通灯；人工干预；倒计时Abstract

17、Nowadays the society is developing faster and faster, and peoples living standard and consumption level is growing so high that almost every family owns private car. As population concentration grows, the problems of the urban traffic are attracting more attention . Traffic delay and accidents, etc,

18、 are repeatedly bothering people. The coordination of the relationship among people, vehicles and road has become one of the important issueswhich traffic management department needs to solve. Therefore, how we take proper method of controlling ,make the best use of the expensively built high way ,a

19、nd relieve the traffic jam between road and ramp, city and the surrounding area, is becoming the primal problem for the traffic and transport management and urban planning departments. So , what we should complete this time is the design of the traffic lights. However, ordinary traffic control syste

20、m cant work effectively, in the problem of travelling time for example, ordinary system wont be the most efficient, hence we should design a traffic light control system that can work under manual control. We are required to use all kind of electronic knowledge, including knowledge of digital logic

21、, proper chip and trigger to design a traffic control system with manual intervention, so that we can solve the problem of urban traffic jam and decrease the rate of traffic accident. The following is the discussion and analysis on problems such as circuit theory of the traffic control system , deta

22、iled design and debugging by experiment.Keywords： Traffic congestion ； traffic accidents ； traffic light designed第一章 课题背景1.1 设计背景现在经济越开越发达，相应的交通工具也越来越便捷，而在我们享受各种便捷的交通工具给我们带来的方便的同时，各种交通堵塞和交通事故也给我们带来了很大程度上的困扰。为了减轻这种困扰，我们必须受到交通规则的制约，而在交通规则中起重大作用的就是我们的交通灯。所以交通灯的作用不可藐视。而在实际中我们需要根据各种需要延迟和减少交通灯亮的时间 ，以达到把交通

23、灯的作用发挥到最大，所以我们需在交通灯控制电路中加上可人工干预的作用。以下就是我设计的可人工干预的交通灯控制电路。1.2 设计目的通过实验熟悉掌握计时器的功能，掌握交通灯的可干预功能，最后能设计出一套完整的可人工干预的交通灯控制电路。1.3 设计要求设计一个十字路口的交通灯控制电路,每条道路上各配有一组红、黄、绿交通信号灯，其中红灯亮，表示该道路禁止通行；黄灯亮表示该道路上未过停车线的车辆禁止通行，已过停车线的车辆继续通行；绿灯表示该道路允许通行。该电路自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换，实现十字路口自动化。具体要求如下：（1）要求甲车道和乙车道上的车辆交替运行，每秒通行时间为60

24、秒（2）要求黄灯先亮5秒种，才能变换车道；（3）黄灯亮时要求每秒闪亮一次；（4）要求绘出原理图，并用Protel画出印制板图；（5）根据设计要求设计好电路，选好元件及参数；（6）拟定测试方案和设计步骤；（7）写出设计性报告。1.4 课题设计的基本理论依据可人工干预交通灯控制系统由计时器，人工干预系统和交通灯控制系统三部分组成。计时器的设计我们采用两个74190芯片来完成，为了加上人工干预系统，我们再加上一个60进制的计时器，两个计时器由RS触发器连接起来。并在两个之间加上一个开关。由RS触发器来实现输入信号的翻转功能，从而使我们在按下开关时能够使我们的计时器暂停工作，而人工干预的计时器开始工作

25、，从而实现人工干预功能。在交通灯控制系统中，我们采用两个与门和两个JK触发器的组合分别来控制红绿灯的转换和红绿灯与黄灯之间的转换。将这三部分连接起来就可以实现整个交通灯的整体控制。1.5 课题设计的主要工作内容以下为我所写的主要内容：第二章为设计简介及设计方案论述，设计的基本原理，可人工干预交通灯控制系统简介和可人工干预交通灯控制系统流程图；第三章讲的是课题的详细设计。分为三个部分：60秒倒计时的设计，人工干预功能设计和交通灯控制电路的设计。人工干预功能设计又包括RS触发器的介绍和人工干预电路的设计；交通灯控制电路的设计又包括JK触发器的介绍，交通灯控制总电路的总体设计和分析，黄灯闪烁的具体设

26、计和分析以及红绿灯转换的具体分析。第四章为设计结果及分析。分为可人工干预交通灯控制系统的总电路图的设计结果和总体的仿真结果这两个部分。在总体的仿真结果中又分为四个部分：正常计时的仿真结果，倒数5秒黄灯闪烁的仿真结果，红黄灯转换之后的仿真结果和人工干预后的仿真结果最后就是总结，致谢以及参考文献。 第二章 设计简介及设计方案论述2.1 设计的基本原理控制器有时钟信号CP，其周期为1分钟。在正常通行情况下，交通灯交替工作。以使东西的交通放行1分钟，然后使南北路的交通放行1分钟。此外，控制器设有“人工干预”按钮。若目前东西路通行一分钟后车辆还很挤，而南北路方向并无车量要求通行，可按下“人工干预”按钮，

27、于是，在目前的1分钟周期结束时，仍然是南北路方向亮红灯，东西路方向亮绿灯，延长放行1分钟，而后自动转入正常的交替工作时序如同未出现过某一方向车量中断的情况一样。通常，我们把控制器做成同步时序网络。送到控制器TC的唯一输入为“人工干预”信号P，交通灯在时钟信号CP=1时改变一次通行状态。“人工干预”信号P直接送到Y1，当时钟信号CP为0时将Y1送到Y2，并由Y2送到控制器TC，这是为了避免在CP=1改变通行状态时出现P信号而产生错误的转换。控制器TC产生使东西路通行的输出信号Z1=1，产生使南北路通行的输出信号Z2=1，第三个输出Z3用以在延长通行1分钟后使R-S触发器复位。2.2 方案设计及讨

28、论计时部分：60秒倒计时和人工干预60秒倒计时，正常工作是由60秒倒计时部分起作用，当需要人工延时控制时，则采用人工控制系统。交通灯的三种状态：（1）东西红灯闪烁，南北绿灯闪烁（2）东西南北的黄灯都闪烁，但是红绿灯都不闪烁（3）东西绿灯闪烁，南北绿灯闪烁2.3 可人工干预交通灯控制系统简介本设计方案由三部分构成：60秒倒计时；人工干预；交通灯控制。60秒倒计时我们采用两个74190芯片来设计，人工干预部分也由两个74190芯片和一个RS触发器组成，而交通灯的设计则采用两个各JK触发器来构成。当人工干预不工作时，60秒倒计时部分正常工作，交通灯正常闪烁，当我们按下开关时，60秒倒计时部分暂停工作

29、，人工干预部分开始工作，从而达到人工干预的目的。2.4 可人工干预交通灯控制系统流程图可人工干预交通灯控制系统流程图如下图2.4所示：图2.4 交通控制系统流程第三章 详细设计3.1 60秒倒计时设计在这里倒计时器的设计我们采用74190的芯片来设计。74190芯片的构造图如下图所示，74190是十进制同步可逆计数器，它具有异步并行置数功能、保持功能。74190没有专用的清零输入端，但可以借助Q0、Q1、Q2、Q3的输出数据间接实现清零功能。图现选用两个74190芯片级联成一个从60到0的倒计数器。其中作为个位数的74190芯片的CLK接上一个与门，与门再接上一个秒脉冲发生器（频率为1），使脉

30、冲产生的频率为1的脉冲能够输入并输出。这时输入端为高电频。74190芯片是十进制的芯片，所以只会从0-9计数。而脉冲与CLK断相连，故芯片减法计数。十位数74190芯片上的ROC端和PL端相连，实现反馈，使得十位数到6清零。再把个位数74190芯片的输出端的ROC与十位数74090芯片的CLK接上 ，当个位数的输出数为0时，向十位数借位，个位数重置为9，十位数减一位。然后分别把个位数和十位数74190芯片上的Q1，Q2，Q3，Q4分别接到显示器上，即实现60秒的倒计时功能。具体连接方法如图： 图运行的结果如下图图3.2 60秒倒计时加上人工干预功能这里的人工干预功能我们采用两个74190芯片，

31、两个与门，两个非门，一个RS触发器来组成整个电路。 RS触发器的介绍基本的RS触发器的功能有：（1）基本RS触发器具有置位、复位和保持（记忆）的功能；（2）基本RS触发器的触发信号是低电平有效，属于电平触发方式； (3) 基本RS触发器存在约束条件（R+S=1），由于两个与非门的延迟时间无法确定；当R=S=0时，将导致下一状态的不确定；（4）当输入信号发生变化时，输出即刻就会发生相应的变化，即抗干扰性能较差基本RS触发器的触发翻转过程直接由输入信号控制 ，而实际上，常常要求系统中的各触发器在规定的时刻按各自输入信号所决定的状态同步触发翻转，这个时刻可由外加的时钟脉冲CP来决定，这就是我们所用的

32、同步RS触发器同步RS触发器具有的功能为：（1） 同步RS触发器具有置位、复位和保持（记忆）功能； （2） 同步RS触发器的触发信号是高电平有效，属于电平触发方式；（3） 同步RS触发器存在约束条件，即当R=S=1时将导致下一状态的不确定； (4) 触发器的触发翻转被控制在一个时间间隔内，在此间隔以外的时间内，其状态保持不变，抗干扰性有所 RS触发器的构造如下图 人工干预电路图的设计具体的电路连接图如下图所示当按下开关时，使输入信号在RS触发器中实现翻转，使得输入到倒计时部分与门中的信号“1”（高电频）在RS触发器中实现翻转变为“0”（低电频），从而使倒计时部分不工作。而人工干预部分与门中的原

33、来的信号“0”（低电频）在RS触发器中实现翻转变为“1”（高电频），从而使人工干预部分的计时器工作，而当人工干预计时器达到60秒，即人工干预部分的计数变为“00”时，人工干预的计数器会发出一个复位信号，复位信号传到RS触发器中再次翻转，使得人工干预部分的输入信号变为“0”（低电频），于是人工干预部分的电路停止工作；而原来计时器中的信号则变为“1”（高电频），从而计时器接着工作，继续计时。于是就达到了人工干预的目的。图运行结果为图所示：图3.3 交通灯控制电路图3.3.1 JK触发器的介绍JK触发器是数字电路触发器中的一种电路单元。JK触发器具有置0、置1、保持和翻转功能，在各类集成触发器中，J

34、K触发器的功能最为齐全。在实际应用中，它不仅有很强的通用性，而且能灵活地转换其他类型的触发器。JK触发器的构造如下图图 交通灯控制总电路的总体设计和分析倒计时计数器向信号灯转换器提供定两个定时信号来实现信号灯的转换，这两个定时信号由两个与门来分别提供。其中一个信号是用来实现红灯和绿灯之间的转换，一个是用来实现红灯和黄灯，绿灯和黄灯之间的转换。与门和倒计时之间的连接方法为：把个位计数器的输出端 Q0,Q1,Q2,Q3和6个非门相接，再与2个与门相接构成如图的U12：B，U10：A，U12：B，U10：A，都表示的是个位数字的信号；再把十位计数器的输出端Q0,Q1,Q2,Q3和4个非门相接，再与一

35、个与门相接，构成如图所示的U12：A，U12：A表示的是十位。电路图如下图所示：图 黄灯闪烁的具体设计和分析当U12：A的输入信号为0，U10：A的输入信号为5时，则会向U16传送一个计数器为05的高电频信号。这个05的高电频信号则会道通JK触发器中的脉冲，使得经过U14B后变成低电频信号，这个低电频信号传到U19最后控制绿灯使绿灯不亮，而控制红灯的信号从U20传入也为低电频，因此红灯也不亮 。但是从U19传出来的信号继续传到异或门U22A和非门U21B中变成高电频，再传到U17中，最后传到黄灯使黄灯亮。最后经过与门U17从而达到控制黄灯闪烁的目的。具体仿真结果为图所示：图 红绿灯转换的具体分

36、析当U12：A的输入信号为0，U12：B的输入信号也为0时，则会向U16传送一个计数器为00的信号。 使U16中的信号变成低电频，而U23中的信号变成高电频，高电频信号经过JK触发器到达U19最后控制绿灯，使的绿灯闪烁。运行的结果如图所示图第四章 设计结果及分析 4.1 可人工干预交通灯控制系统的总电路图的设计结果可人工干预交通灯控制系统的总电路图的具体分析：如下图所示，用两个74190芯片级联成一个从60到0的倒计数器。其中作为个位数的74190芯片的CLK接上一个与门，与门再接上一个秒脉冲发生器（频率为1），使脉冲产生的频率为1的脉冲能够输入并输出。这时输入端为高电频。74190芯片是十进

37、制的芯片，所以只会从0-9计数。而脉冲与CLK断相连，故芯片减法计数。十位数74190芯片上的ROC端和PL端相连，实现反馈，使得十位数到6清零。再把个位数74190芯片的输出端的ROC与十位数74090芯片的CLK接上 ，当个位数的输出数为0时，向十位数借位，个位数重置为9，十位数减一位。然后分别把个位数和十位数74190芯片上的Q1，Q2，Q3，Q4分别接到显示器上，即实现60秒的倒计时功能。人工干预功能我们采用两个74190芯片，两个与门，两个非门，一个RS触发器来组成整个电路。当按下开关时，使输入信号在RS触发器中实现翻转，使得输入到倒计时部分与门中的信号“1”（高电频）在RS触发器中

38、实现翻转变为“0”（低电频），从而使倒计时部分不工作。而人工干预部分与门中的原来的信号“0”（低电频）在RS触发器中实现翻转变为“1”（高电频），从而使人工干预部分的计时器工作，而当人工干预计时器达到60秒，即人工干预部分的计数变为“00”时，人工干预的计数器会发出一个复位信号，复位信号传到RS触发器中再次翻转，使得人工干预部分的输入信号变为“0”（低电频），于是人工干预部分的电路停止工作；而原来计时器中的信号则变为“1”（高电频），从而计时器接着工作，继续计时。于是就达到了人工干预的目的。倒计时计数器向信号灯转换器提供定两个定时信号来实现信号灯的转换，这两个定时信号由两个与门来分别提供。其中

39、一个信号是用来实现红灯和绿灯之间的转换，一个是用来实现红灯和黄灯，绿灯和黄灯之间的转换。与门和倒计时之间的连接方法为：把个位计数器的输出端 Q0,Q1,Q2,Q3和6个非门相接，再与2个与门相接构成如图的U12：B，U10：A，U12：B，U10：A，都表示的是个位数字的信号；再把十位计数器的输出端Q0,Q1,Q2,Q3和4个非门相接，再与一个与门相接，构成如图所示的U12：A，U12：A表示的是十位。由以上分析即可知可人工干预交通灯控制系统的工作原理。可人工干预交通灯控制系统的总电路图如下图所示图4.2 总体的仿真结果 正常计时的仿真结果正常计时的仿真结果如图所示按照下图接好电路图。个位数的

40、74190芯片的CLK接上一个与门，与门再接上一个秒脉冲发生器（频率为1），使脉冲产生的频率为1的脉冲能够输入并输出。这时输入端为高电频，实现60秒的倒计时功能，U12A和U12B中都为低电频则U23中也为低电频，U10A中为高电频，则U16中的信号变成低电频，高低电频信号经过JK触发器到达U19、U20、U17最后控制南北方向的绿灯闪烁，红灯和黄灯不闪烁，东西方向的红灯闪烁绿灯不闪烁。图4.2.2 倒数5秒黄灯的闪烁仿真结果按照图正确连线，实现倒计时功能，等到倒数5秒时，即当U12：A的输入信号为0，U10：A的输入信号为5时，则会向U16传送一个计数器为05的高电频信号。这个05的高电频信

41、号则会道通JK触发器中的脉冲，使得经过U14B后变成低电频信号，这个低电频信号传到U19最后控制绿灯使绿灯不亮，而控制红灯的信号从U20传入也为低电频，因此红灯也不亮 。但是从U19传出来的信号继续传到异或门U22A和非门U21B中变成高电频，再传到U17中，最后传到东西南北使四个方向的黄灯亮。从而达到控制黄灯闪烁的目的。倒数5秒黄灯的闪烁仿真结果如图所示图4.2.3 红黄灯转换之后的仿真结果当倒数5秒过后，计数器重新开始计数，即当U12：A的输入信号为0，U12：B的输入信号也为0时，则会向U16传送一个计数器为00的信号。 使U16中的信号变成低电频，而U16和U23中的信号发生改变，高低

42、电频信号经过JK触发器到达U19、U17、U20最后使得红绿灯转换闪烁，黄灯停止闪烁。红黄灯转换之后的仿真结果如图所示：图4.2.4 人工干预后的仿真结果如果一个方向上的人流量太大，我们就需要控制交通灯使得通行的时间能够延长，这就需要人工干预功能的实现。当按下开关时，使输入信号在RS触发器中实现翻转，使得输入到倒计时部分与门中的信号“1”（高电频）在RS触发器中实现翻转变为“0”（低电频），从而使倒计时部分不工作。而人工干预部分与门中的原来的信号“0”（低电频）在RS触发器中实现翻转变为“1”（高电频），从而使人工干预部分的计时器工作，而当人工干预计时器达到60秒，即人工干预部分的计数变为“00”时，人工干预的计数器会发出一个复位信号，复位信号传到RS触发器中再次翻转，使得人工干预部分的输入信号变为“0”（低电频），于是人工干预部分的电路停止工作；而原来计时器中的信号则变为“1”（高电频），从而计时器接着工作，继续计时。于是就达到了人工干预的目的。人工干预后的仿真结果如图所示：图总 结通过这次课程设计，是我受益匪浅，不仅加强了我动手、思考和解决问题的能力，而且在设计的过程中加强了我对数字逻辑知识的理解，巩固了我对书本知识的掌握。