数字逻辑电路课程设计

课程设计报告课程设计名称：数字逻辑电路系别：三系学生姓名：朱强班级：13软件2班学号：20130311227成绩：指导教师：开课时间：2014-2015学年第一学期设计题目题目：交通信号灯控制器主要内容1)设计一个交通信号灯控制器，由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口，在每个入口处设置红绿黄LED做信号灯，用传感器或逻辑开关作检测车辆是否到来的信号。2）主干道每次放行60秒，支干道每次放行25秒，设立45秒、25秒计时、显示电路3）每次由绿灯转换为红灯时，要亮5秒黄灯作为过度，使行驶中的车辆有时间停到禁行线外，设立5秒计时、显示电路。三．具体要求1、对所设计电路的功能明确2、熟悉软件的基本操作3、报告中课题总体设计功能复合四．进度安排序设计内容所用时间课题总体功能设计课题设计1天8天合计五．成绩评定1、考核方法：总成绩由平时成绩和设计、报告成绩三部分组成，各部分比例为20%,20%，60%。2、成绩评定:（1）平时成绩：无故旷课一次，平时成绩减半；无故旷课两次平时成绩为0分，无故旷课三次总成绩为0分。迟到15分钟按旷课处理（2）设计成绩：按照实际的设计过程及最终的实现结果给出相应的成绩。（3）设计报告成绩：按照提交报告的质量给出相应的成绩。目录12222435499956电路仿真调试7改进意见及收获体会8参考文献11总体设计方案交通灯控制器的总体功能框图交通灯控制器的功能框图2控制电路设计2.1控制电路工作原理：设主干道绿灯，黄灯，红灯分别为G1,Y1,R1；支干道绿灯，黄灯，红灯分别为G2,Y2,R2；并且均用0表示灭，1表示亮，则交通灯有如下四种输出状态：00011011S30010102采用四位二进制计数器74161值为0174161因此，计数值01可作为控制器状态转换的条件T1=T,同时也可产生同步置数信号，将下一状态的计数初值置入计数器。状态转换图为：T1=0T1=0S1S0T1=1T1=1T1=0S3S2T1=03控制电路设计过程2.2由状态表可以得到：GQQmY;YQQmY1BA001BA11RQQQQmmYY;1BABA2323GQQmY2BA22YQQmY;2BA33RQQQQmmYY2BABA0101控制电路图：G1y1inst10BOUTPUTCDG1NG2NG2enINPUTVCCclrnINPUTcpINPUTVCCinst13OUTPUTinst15GND43倒计时电路设计1001100001110110010101000011001000010000****DCBAMux2的原理图：OR2Yinst5NOTinst6D1inst4AINPUTVCC5计数器原理图：mux2AD0D1AYINPUTVCCDFFEDQNOTBYDFFEDQNOTmux2COR3D0D1AYDFFEDQNOTAND4DYDQNOTOR2INPUTVCC6减法计数器电路图：DOUTPUTCBAD1D2inst1project10DCBD4D5D7AAND2OUTPUTinst2NOTinst127主干道和支干道倒计时电路设计当主干道或只干道减法计数器值为01时，产生同步置数信号，将下一状态计数初值置入。主支干道预置数支0S0S1S0S1012301001010000011115555406主干道、支干道倒计时电路图：decAND2NOTINPUTVCCT1NOTOR2decAND2NOTT1GND84译码显示电路设计4.1动态显示工作原理EDA实验板上一共有8个数码管，如果按照传统的数码管驱动方式，则需要8个七段译码器和64个I/O口进行驱动，这样就会浪费大量的资源。所以最常见的数码管驱动电路为动态扫描显示。数码扫描显示原理：利用人眼的视觉暂留效应，把多个数码管按一定顺序进行点亮。当点亮的频率（即扫描频率）不大时，人眼看到的数码管一个个的依次点亮，然而扫描频率足够大时，看到的不再是一个一个的点亮，而是同时全部点亮。4.2动态显示及译码电路设计译码器代码--bcd-7segLIBRARYIEEE;IEEESTD_LOGIC_1164.ALL;USEUSE.IEEESTD_LOGIC_ARITH..ALL;ENTITYbcd_7segISPORT(in_data:INSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0);out_data:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0));ENDbcd_7seg;ARCHITECTURErtlofbcd_7segISBEGINPROCESS(in_data)BEGINCASEin_dataISWHEN"0000"=>out_data<="00111111";9WHEN"0001"=>out_data<="00000110";WHEN"0010"=>out_data<="01011011";WHEN"0011"=>out_data<="01001111";WHEN"0100"=>out_data<="01100110";WHEN"0101"=>out_data<="01101101";WHEN"0110"=>out_data<="01111100";WHEN"0111"=>out_data<="00000111";WHEN"1000"=>out_data<="01111111";WHEN"1001"=>out_data<="01100111";WHENOTHERS=>out_data<="00000000";ENDCASE;ENDPROCESS;ENDrtl动态显示电路图：74153ABTQTQAB105总体电路设计整体电路图：引脚配置图：116电路仿真调试12131415157改进意见及收获体会本次设计实现了交通灯倒计时功能并通过显示频显示,与其同步的实现了交通信号灯相应状态显示。中，我遇到了很多问题，甚至要重新画电路图，但在朱老师的帮助下，得以顺利解决。多东西。做课程设计的时候,自