【正文】 1南黃東紅 t d 5 = 1南紅東綠t d 2 0 = 1a n d n s = 1南紅東黃t d 5 = 1....《基于 EDA 的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》 數(shù)字課程設(shè)計(jì)參考資料 夏路易 09， 5 8 南紅、東綠狀態(tài) a2： n1=1,n2=0,n3=0。d1=0,d2=0,d3=1； t15=0， t5=0， t20=1 南紅、東黃狀態(tài) a3： n1=1,n2=0,n3=0。d1=0,d2=1,d3=0； t15=0， t5=1， t20=0 [題目 B4] 人行橫道燈控制。 一條快速路上有人行橫道，通常情況下，快速路是綠燈，人行橫道是紅燈。如果有人通過人行橫道時(shí)，需要按下按鈕 k，當(dāng)按鈕 k 按下時(shí)，快速路上的綠燈變?yōu)辄S燈， 5 秒后變成紅燈，隨后人行橫道綠燈 15 秒后，綠燈開始閃爍 5 秒，然后人行橫道變紅燈，快速路變綠燈，在快速路變?yōu)榫G燈后的 90 秒內(nèi)，即使有按鈕按下，人行橫道也不會(huì)轉(zhuǎn)成綠燈，一定要等到快速路綠燈持續(xù) 90s 后，才能變?yōu)辄S燈，進(jìn)而轉(zhuǎn)成紅燈（如果高速路綠燈已經(jīng)持續(xù)了 90s，則只要按鈕 k 按下，快速路立刻就會(huì)變?yōu)辄S燈，再轉(zhuǎn)成紅燈）。 （ 1）原理框圖 kkg控制器交通燈..狀態(tài)機(jī)..ky...krhghy..hrt 定時(shí)器.td..D [ 7 . . 0 ] 可預(yù)置時(shí)間... 圖中定時(shí)器使用可預(yù)置數(shù)減法計(jì)數(shù)器構(gòu)成，當(dāng)減到 0 時(shí)， td=1。 kg、 ky 和 kr 是快速路綠、黃和紅燈控制信號(hào)。 hg、 hy 和 hr 是人行橫道的綠、黃和紅燈控制信號(hào)。 D[7..0]是定時(shí)器預(yù)置數(shù)。 （ 2）狀態(tài)機(jī) 《基于 EDA 的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》 數(shù)字課程設(shè)計(jì)參考資料 夏路易 09， 5 9 快速路綠燈 90s 定時(shí) a0： D=0,t=1,kg=1,ky=0,kr=0。hg1=0,hg2=0,hr=1 橫道按鈕按下后， 快速路綠燈 90s 繼續(xù)定時(shí) a1： D=0,t=1,kg=1,ky=0,kr=0。hg1=0,hg2=0,hr=1 快速路黃燈、橫道紅燈、置數(shù) 5s a2： D=5,t=0,kg=0,ky=1,kr=0。hg1=0,hg2=0,hr=1 快速路黃燈、橫道紅燈、定時(shí) 5s a3： D=5,t=1,kg=0,ky=1,kr=0。hg1=0,hg2=0,hr=1 快速路紅燈、橫道綠燈、置數(shù) 15s a4： D=15,t=0,kg=0,ky=0,kr=1。hg1=1,hg2=0,hr=0 快速路紅燈、橫道綠燈、定時(shí) 15s a5： D=15,t=1,kg=0,ky=0,kr=1。hg1=1,hg2=0,hr=0 快速路紅燈、橫道綠燈閃、置數(shù) 5s a6： D=5,t=0,kg=0,ky=0,kr=1。hg1=0,hg2=1,hr=0 快速路紅燈、橫道綠燈閃、定時(shí) 5s a7： D=5,t=1,kg=0,ky=0,kr=1。hg1=0,hg2=1,hr=0 快速路綠燈、橫道紅燈、置數(shù) 90s a8： D=90,t=0,kg=1,ky=0,kr=0。hg1=0,hg2=0,hr=1 [題目 B5] 鄉(xiāng)村小路交通燈。 一主要交通道路和一條鄉(xiāng)間小路的相交路口上安裝了紅綠 燈，該紅綠燈的功能如下：當(dāng)安裝在鄉(xiāng)間小路上的車輛傳感器沒有車輛信號(hào)時(shí)，主道路的綠燈一直亮，鄉(xiāng)間小路的紅燈一直亮，直到 25s 定時(shí)器到時(shí)、同時(shí)鄉(xiāng)間小路上有車為止。當(dāng)鄉(xiāng)間小路上的傳感器檢測(cè)到車輛時(shí)，主道路的黃燈亮、鄉(xiāng)間小路的紅燈亮，這種狀態(tài)直到當(dāng) 5s 定時(shí)器時(shí)間到。然后主道路紅燈亮，鄉(xiāng)間小路綠燈亮，直到 20s 定時(shí)器定時(shí)時(shí)間到或者鄉(xiāng)間小路沒有車為止。最后鄉(xiāng)間小路的黃燈亮，主道路的紅燈亮， 4s 定時(shí)器時(shí)間到，再回到主道路綠燈、鄉(xiāng)間小路紅燈亮的初始狀態(tài)。 （ 1）原理框圖 k = 0快速黃燈快速綠燈a0 a1 a2 a3 a4t d = 1t d = 1...5 s 定時(shí)快速黃燈橫道紅燈置數(shù)5 s橫道紅燈...橫道綠燈快速紅燈快速紅燈橫道綠燈閃a5a6a7橫道紅燈t d = 1.a8....定時(shí)9 0 s快速綠燈橫道紅燈.定時(shí)9 0 st d = 1置數(shù)1 5 s橫道綠燈快速紅燈定時(shí)1 5 s置數(shù)5 s 快速紅燈橫道綠燈閃.定時(shí)5 s 快速綠燈橫道紅燈.置數(shù)9 0 s....《基于 EDA 的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》 數(shù)字課程設(shè)計(jì)參考資料 夏路易 09， 5 10 XN1控制器交通燈..狀態(tài)機(jī)..N2...N3D1D2.D3t 定時(shí)器.td..D [ 7 . . 0 ] 可預(yù)置時(shí)間.. 圖中： N N N3 是南北主要交通道路的紅、 黃、綠燈。 D D D3 是東西鄉(xiāng)間小道的紅、黃、綠燈。 X 是鄉(xiāng)間小路上的車輛傳感器輸出信號(hào)。 td 是計(jì)數(shù)器歸 0 信號(hào) t 是定時(shí)器置數(shù) /計(jì)數(shù)控制信號(hào)，當(dāng) t=0 時(shí)定時(shí)器預(yù)置數(shù)，當(dāng) t=1 時(shí)定時(shí)器定時(shí)。 D[7..0]是定時(shí)器的預(yù)置數(shù)據(jù)。 圖中定時(shí)器是由減法計(jì)數(shù)器構(gòu)成，當(dāng)減到 0 時(shí)， td=1。 （ 2）狀態(tài)表 鄉(xiāng)村小路交通燈控制器的狀態(tài)表 說明 現(xiàn)態(tài) 次態(tài) 條件 輸出 DB7..DB0 T N1 N2 N3 D1 D2 D3 置數(shù) A0 A1 － 25 0 1 0 0 0 1 0 主綠燈、小路紅 A1 A2 TDamp。X 1 0 0 1 1 0 0 置數(shù) A2 A3 － 4 0 0 0 1 1 0 0 主黃燈、小路紅 A3 A4 TD 1 0 1 0 1 0 0 置數(shù) A4 A5 － 20 0 0 1 0 1 0 0 主紅燈、小路綠 A5 A6 TD3+ X 1 1 0 0 0 0 1 置數(shù) A6 A7 － 5 0 1 0 0 0 0 1 主燈紅、小路黃 A7 A0 TD 1 1 0 0 0 1 0 [題目 B6] 單行道交通控制器 試設(shè)計(jì)一個(gè)單行道交通燈控制器，該單行道交通示意圖如圖題 B6 所示。 《基于 EDA 的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》 數(shù)字課程設(shè)計(jì)參考資料 夏路易 09， 5 11 圖中傳感器 s s2 檢測(cè)車輛，當(dāng)車輛經(jīng)過時(shí)產(chǎn)生一個(gè)脈沖。當(dāng)方向 1 為綠燈時(shí)，進(jìn)入單行道幾輛車，就必須在方向 2 檢測(cè)到幾輛車開出，就是兩個(gè)傳感器檢測(cè)到的車輛之差為 0 時(shí)，才能給方向 2 綠燈，否則兩個(gè)方向都是紅燈。車輛從方向 2 進(jìn)入時(shí)的情況與方向1 相同。要求，綠燈經(jīng)過黃燈后才能變紅燈。 題圖 B6 單行道交通燈控制示意圖與時(shí)間圖 （ 1）原理框圖 .s1G1t 2 0控制器交通燈.. 2 0 s 定時(shí)器t d 2 0狀態(tài)機(jī)..Y1...R1G2Y2c o n..R2t33 s 定時(shí)器 .t d 3...s2比較器計(jì)數(shù)器1計(jì)數(shù)器2...r s t 圖 中， s1和 s2 是檢測(cè)汽車的傳感器，該傳感器輸出信號(hào)的上升沿使計(jì)數(shù)器 2 計(jì)數(shù)，當(dāng)兩數(shù)相同時(shí)，發(fā)出信號(hào) con=1。 定時(shí)器用減法計(jì)數(shù)器構(gòu)成。 t t3 是定時(shí)器預(yù)置初值 /計(jì)數(shù)控制信號(hào) td td3 是定時(shí)器歸零信號(hào) G Y R1 是方向 1 的紅、黃、綠燈控制信號(hào)。 山洞或橋等單路交通交通燈1交通燈2雙路交通 雙路交通傳感器2 傳感器1方向1方向2G1Y1R1G2Y2R2等待所有車出單行道 等待所有車出單行道20s3s20s3s的等待時(shí)間 等待時(shí)間（方向1 進(jìn)入的車） （方向2 進(jìn)入的車）方向1方向2....《基于 EDA 的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》 數(shù)字課程設(shè)計(jì)參考資料 夏路易 09， 5 12 G Y R2 是方向 2 的紅、黃、綠燈控制信號(hào)。 rst 是計(jì)數(shù)器 2 的清零信號(hào)。 （ 2）狀態(tài)機(jī) 方向 1 綠燈、方向 2 紅燈 a0： G1=1,Y1=0,R1=0。G2=0,Y2=0,R2=1。t20=1,t3=0， rst=1 方向 1 黃燈、方 向 2 紅燈 a1： G1=0,Y1=1,R1=0。G2=0,Y2=0,R2=1。t20=0,t3=1,rst=1 方向 1 紅燈、方向 2 紅燈 a2： G1=0,Y1=0,R1=1。G2=0,Y2=0,R2=1。t20=0,t3=0,rst=1 計(jì)數(shù)器 2 清零 a3： G1=0,Y1=0,R1=1。G2=0,Y2=0,R2=1。t20=0,t3=0,rst=0 方向 1 紅燈、方向 2 綠燈 a4： G1=0,Y1=0,R1=1。G2=1,Y2=0,R2=0。t20=1,t3=0， rst=1 方向 1 紅燈、方向 2 黃燈 a5： G1=0,Y1=0,R1=1。G2=0,Y2=1,R2=0。t20=0,t3=1， rst=1 方向 1 紅燈、方向 2 紅燈 a6： G1=0,Y1=0,R1=1。G2=0,Y2=0,R2=1。t20=0,t3=0,rst=1 計(jì)數(shù)器 2 清零 a7： G1=0,Y1=0,R1=1。G2=0,Y2=0,R2=1。t20=0,t3=0,rst=0 這里使用兩個(gè)加計(jì)數(shù)器 2 分別計(jì)數(shù)兩個(gè)方向的車輛，然后再使用相減（相比較）的方法，若是計(jì)數(shù)值相同，則 con=1，表明駛?cè)雴涡械赖能嚺c駛出單行道的車數(shù)相同。注意在 綠燈開始前，增加一個(gè)計(jì)數(shù)器清零狀態(tài)，單獨(dú)發(fā)出一個(gè)清零信號(hào) rst。 還可以使用具有兩個(gè)計(jì)數(shù)端的加減計(jì)數(shù)器，當(dāng)計(jì)數(shù)器為 0 時(shí)，發(fā)出車輛相等信號(hào) count。 [題目 B7] 流水燈 1 試設(shè)計(jì)一個(gè)閃爍流水燈控制器，該控制器可以控制 8 個(gè)燈順序亮滅，當(dāng)按鈕 K 按下 1a0 a1方向1 綠燈t d 2 0 = 1方向2 紅燈方向1 黃燈方向2 紅燈a2t d 3 = 1c o u n t = 1方向1 紅燈方向2 綠燈t d 2 0 = 1a3c o u n t = 1方向1 紅燈方向2 黃燈...t d 3 = 1a4 a5方向1 紅燈方向2 紅燈方向1 紅燈方向2 紅燈a6 a7計(jì)數(shù)器清零計(jì)數(shù)器清零...《基于 EDA 的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》 數(shù)字課程設(shè)計(jì)參考資料 夏路易 09， 5 13 次后，每次順序點(diǎn)亮一個(gè)燈。而且每個(gè)點(diǎn)亮的燈在閃爍 3 次后，才能滅，周而復(fù)始，直到按鈕 K 二次按下。 （ 1）原理框圖 k控制器流水燈..狀態(tài)機(jī)..... .... .d1d2d3d4d5d6d7d83 分頻8 與門C L K.. 這里， k 是按鈕， D1~8 是控制電燈的信號(hào)。 （ 2）狀態(tài)圖 狀態(tài) a0 是初始狀態(tài)， k 按下后再抬起進(jìn)入狀態(tài) a2。 從狀態(tài) a2 開始，到 a9 狀態(tài)，每個(gè)狀態(tài)有一個(gè)燈亮。 閃爍電路：狀態(tài)機(jī)的每個(gè)輸出都與秒信號(hào)“與”后輸出，產(chǎn)生每秒閃爍一次的效果。 當(dāng)按鈕 k 再次按下后再抬起，回到狀態(tài) a0。 時(shí)鐘信號(hào) CLK 經(jīng)過 3 分頻后作為狀態(tài)機(jī)的時(shí)鐘，該時(shí)鐘的周期是狀態(tài)轉(zhuǎn)換的間隔時(shí)間。 [題目 B8] 流水燈 2 設(shè)計(jì)一個(gè)流水燈控制器，在開關(guān) A=0 時(shí)， 8 個(gè)流水燈的亮滅順序是 8；當(dāng) A=1 時(shí)， 8 個(gè)燈的亮滅順序是 1。當(dāng)開關(guān) B 可以隨時(shí)啟動(dòng)或是停止流水燈的運(yùn)行。這里 A 和 B 是開關(guān)信號(hào)，用鈕子開關(guān)實(shí) 現(xiàn)。 （ 1）原理圖 a0.a1 a2 a3a7 a6a4 a5k = 0 k = 1D E N G 0 = 1 D E N G 1 = 0 D E N G 3 = 1D E N G 4 = 1D E N G 5 = 1D E N G 6 = 1a8D E N G 7 = 1a9D E N G 2 = 1a10k = 0k = 1.....k = 0k = 0k = 0k = 0k = 0k = 0k = 0k = 1 k = 1k = 1k = 1k = 1k = 1k = 1k = 1《基于 EDA 的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》 數(shù)字課程設(shè)計(jì)參考資料 夏路易 09， 5 14 ABL1L2L3L4L5L6