数字逻辑交通灯设计基于SN74ls192(5)

武汉工程大学计算机科学与工程学院 综合设计报告

得出原始状态图后，结合表2-4可以定义SN74ls163的各输出端了，因此，在EWB中的仿真电路图如下：

图 3-6 交通灯状态转换控制电路图

3.3 信号灯设计整合

完成3.1与3.2节工作后，接下就是考虑如何将两部分整合为一个完整的交通信号灯控制器了。主要工作是把计时器与信号灯状态转换控制器电气连接，实现计时器控制信号灯的状态切换，从而达到本设计的要求。那么如何实现呢？

在第二章中，给出了SN74ls163是具有保持功能的，所以，这为我们的设计提供了便利。因为该器件是当ENP、ENT端口有一个输入为低电平时来实现保持功能的，所以，我们选取其中一个端口输入高电平，另一个端口用于控制，即为：将ENT端口输入为高电平，当需要切换信号灯当前状态转换为下一状态时，给ENP端口输入一次高电平脉冲信号，使SN74ls163开始计数，并在脉冲信号回归到低电平时暂停计数，以此实现对信号灯状态切换的控制。那么这个脉冲信号如何实现呢？

在分析了交通信号灯各个状态切换时所对应的时刻后得出，当计时器第一次“00”→“59” →“05”的过程中，要保持信号灯状态转换器的输出状态为“00”，总共为55秒；在计时器“05”时刻到来后，切换信号灯状态转换器输出状态由“00”变为“01”，并在计时器的“05”→“00”之间保持信号灯状态转换器输出状态为“01”状态5秒；在计时器的“00”时刻到来后，切换信号灯状态转换控制器输出状态由“01”变为“10”，并在第二次“00”→“59” →“05”的过程中，要保持信号灯状态转换器的输出状态为“10”，总共为55秒；在计时器“05”时刻到来后，切换信号灯状态转换器输出状态由“10”变为“11”，并在计时器的“05”→“00”之间保持信号灯状态转换器输出状态为“11”状态5秒；下一个周期变化同上，以上面的120秒为周期循环。

所以，这个脉冲可以这样定义：当十位显示“0”、各位显示“0”或“5”时，发射一次信号脉冲。这个脉冲在这样的特殊时刻发出，并在其它时间静默，因此能有效的控制信号灯的状态切换了。

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整合各部分设计的EWB仿真电路图为：

图 3-7 交通信号灯控制电路图

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第四章 设计结果及分析

所谓金无足赤，人无完人，我的设计也是如此，总不能完美。在本章中，我总结了自己的经验并分析设计结果，得出了美中不足的原因，在这里与大家交流和分享。

4.1 结果分析

这次设计满足课题要求，并达到设计目的，各部分结构层次分明，能精确控制信号灯与计时器，但是有一点不足。在设计过程中，由于选用的芯片是没有保持端的，所以，在设计保持功能的时候是以有无脉冲来实现是否保持的，因此，在每次刚开电源时，十位上置数为“5”，个位上同时置数为“9”，并在置数的同时也给了十位上的SN74ls192的DOWN端一次脉冲，导致多了一次减法计数，宏观上看，也就是计时器刚开机是从“49”开始计数的，但并不影响下一次计数，下一周期计数则是以“59”开始的。

以上就是设计中的不足，如要改进，只需选用SN74ls191代替SN74ls192即可。

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总 结

这次课程设计历时整整两个星期。通过这两个星期的课程设计，我发现了自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。在课程设计过程中，光有理论知识是不够的，还必须懂一些实践中的知识。这次的课程设计也让我看到了团队的力量，我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。

在课程设计中只有一个人知道原理是远远不够的，必须让每个人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整个工作失败。团结协作是我们成功的一项非常重要的保证。而这次设计也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。本次课程设计也巩固和加深了我对数字逻辑与电子线路基本知识的理解，提高了综合运用所学知识的能力，增强了根据课程需要选学参考资料、查阅手册、图表和文献资料的自学能力。然后深入研究，提出方案，对比后得出最终的可行方案。同时我也巩固学习到了关于课程设计的基本方法、步骤和撰写设计论文的格式。

通过这次课程设计，我想说：为完成这次课程设计我们确实很辛苦，但苦中仍有乐。和团队的同学这两周的一起工作的日子，我们相互帮助、默契配合。对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。让我知道了学无止境的道理。我们每一个人永远不能满足于现有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！

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致 谢

这次课程设计取得的成功，首先要感谢老师不辞辛苦的为我们讲解，对我们的提问总是耐心的解答，总能给我们启发，所以，在这里要谢谢我们敬爱的老师们！

其次，我要感谢与我共同努力的同学们，与我一起设计，与我一起面对挑战，我们在一起讨论问题并解决问题，所以，没有你们的付出与帮助，怎会有我的成绩呢？我们争论过，疑惑过，但阻挡不了我们前行的步伐。

最后，感谢学校提供一个良好的实验环境与完善的实验平台，是我们能取得学习成果的保证。谢谢你们！

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参考文献

[1]. [2]. [3]. [4]. 毛法尧. 数字逻辑[M]. 第二版. 北京:高等教育出版社, 2008:193-196; 谢自美. 电子线路设计-实验-测试[M] .武汉:华中科技大学出版社, 2000; 汤继华. 常用集成芯片使用[M].北京:北京理工大学出版社,1995; 康华光. 电子技术基础 [M].北京:高等教育出版社,1999;

[5]. 范爱平.

[M].山东:山东科技技术出版社，2001.

- 16 - 电子电路实验与虚拟技术

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