【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，支干道通行，這種情況下主紅燈和支綠燈亮，持續(xù)時(shí)間為 50s。 4） 50s 后，主干道仍不通行，支干道停車，這種情況下主紅燈和支黃燈亮，持續(xù)時(shí)間為 5s。 5s 后又回到第一種情況，如此循環(huán)反復(fù)。因此，要求主控制電路也有 4種狀態(tài)，設(shè)這 4種狀態(tài)依次為： S0、 SS S3。狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖所示。 圖 24 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 3 主控制器 74LS90 引腳排列圖與邏輯圖 十字路口車輛運(yùn)行情況只有 4種可能，實(shí)現(xiàn)這 4 個(gè)狀態(tài)的電路，可用兩個(gè)觸發(fā)器構(gòu)成，也可用一個(gè)二 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器或二進(jìn)制計(jì)數(shù)器構(gòu)成。我采用二 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 74LS90實(shí)現(xiàn)。采用反饋歸零法構(gòu)成 4進(jìn)制計(jì)數(shù)器 ,即可從輸出端 QBQA得到所要求的 4個(gè)狀態(tài)。圖 74LS90 管腳排列圖 ,邏輯圖如圖所示。為以后敘述方便，設(shè) X1=QB,X0=QA。 圖 74LS90 管腳排列圖 8 圖 主控制器的邏輯圖 74LS90 的功能表及引腳功能 表 74LS90 功能表 輸入 輸出 功能 清 0 置 9 時(shí)鐘 QD QC QB QA R(1)、 R（ 0） S9(1) S9(2) CP1 CP2 1 1 0 X X 0 X X 0 0 0 0 清 0 0 X X 0 1 1 X X 1 0 0 1 置 9 0 X X 0 0 X X 0 1 QA 輸出 二進(jìn)制計(jì)數(shù) 1 QDQBQC 輸出 五進(jìn)制計(jì)數(shù) QA QDQCQBQA 輸出 8421BCD 碼 十進(jìn)制計(jì)數(shù) 9 QD QAQDQCQB 輸出 5421BCD 碼 十進(jìn)制計(jì)數(shù) 1 1 不變 保持 如表 7 4LS90 功能表： 7 4LS90 邏輯功能為 ★ 計(jì)數(shù)脈沖從 CP1輸入， QA 作為輸出端，為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器； ★ 計(jì)數(shù)脈沖從 CP2輸入， QDQCQB 作為輸出端，為異步五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器； ★ 若將 CP2 和 QA相連，計(jì)數(shù)脈沖由 CP1 輸入， QD、 QC、 QB、 QA作為輸出端 則構(gòu)成異步 8421 碼十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器； ★ 若將 CP1 與 QD相連，計(jì)數(shù)脈沖由 CP2 輸入， QA、 QD、 QC、 QB作為輸出端，則構(gòu)成異步 5421 碼十 進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器； ★ 清零、置 9功能； ★ 第一，異步清零當(dāng) )1(0R、)2(0R均為“ 1”)1(9S、)2(9S中有“ 0”時(shí)，實(shí)現(xiàn)異步清零功能，即 QDQCQBQA=1001； 第二，置 9 功能 當(dāng))1(9S、)2(9S均為“ 1” 。)1(0R、)2(0R中有“ 0”時(shí)，實(shí)現(xiàn)置 9功能，即 QDQCQBQA=1001 4 計(jì)數(shù)器 計(jì)數(shù)器的作用 計(jì)數(shù)器的作用有二：一是根據(jù)主干道和支干道車輛運(yùn)行時(shí)間以及黃燈切換時(shí)間的要求，進(jìn)行 60s、 50s、 5s 3 種方式的計(jì)數(shù)；二是向主控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號(hào)，主控制器根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號(hào)進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。 計(jì)數(shù)器的工作情況 計(jì)數(shù)器除需要秒脈沖作時(shí)鐘信號(hào)外，還應(yīng)受主控制器的狀態(tài)控制。計(jì)數(shù)器的工作情況為 ：計(jì)數(shù)器在主控制器進(jìn)入狀態(tài) S0 時(shí)開始 60s 計(jì)數(shù)； 60s后產(chǎn)生歸零脈沖，并向主控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號(hào)，使計(jì)數(shù)器歸零，主控制器進(jìn)入狀態(tài) S1，計(jì)數(shù)器開始 5s 計(jì)數(shù)；5s后又產(chǎn)生歸零脈沖，并向主控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號(hào)，使計(jì)數(shù)器歸零，主控制器進(jìn)入狀態(tài) S2，計(jì)數(shù)器開始 50s 計(jì)數(shù)； 50s后也產(chǎn)生歸零脈沖，并向主控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號(hào)，使計(jì)數(shù)器歸零，主控制器進(jìn)入狀態(tài) S3，計(jì)數(shù)器又開始 5s 計(jì)數(shù)； 5s 后同樣產(chǎn)生歸零脈沖，并向主控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號(hào)，使計(jì)數(shù)器歸零，主控制器回到狀態(tài) S0，開始新 10 一輪循環(huán)。 根據(jù)以上分析，設(shè) 60s、 50s、 5s 計(jì)數(shù)的歸零信號(hào)分別為 A、 B、 C，則計(jì)數(shù)器的歸零信號(hào) L為： L=A+B+C () 考慮到主控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為下降沿觸發(fā)，將 L 取反后送到主控制器的 CP 端作為主控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號(hào)?？蛇x用集成異步十進(jìn)制加法記數(shù)器 (74LS90)。圖 器。 圖 計(jì)數(shù)器 (利用 74LS90 正計(jì)數(shù)功能 ) 控制信號(hào)燈的譯碼電路的真值表 主控制器的 4種狀態(tài)分別要控制主 、支干道紅、黃、綠燈的亮與滅。設(shè)燈亮為 1，燈滅為 0，則控制信號(hào)燈的譯碼電路的真值表。 表 控制信號(hào)燈的譯碼電路的真值表 主控制器狀態(tài) 主干道 支干道 X1 X0 紅燈 R 黃燈 Y 綠燈 G 紅燈 r 黃燈 y 綠燈 g 11 S0 0 0 S1 0 1 S2 1 0 S3 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 根據(jù)功能要求采用以下 邏輯門電路構(gòu)成：門電路是數(shù)字邏輯電路的基本組成單元，門電路按邏輯功能可分為：與門、或門、非門以及與非門、或非門、異或門、同或門、與或非門。若按電路結(jié)構(gòu)組成的不同，可分為立元件門電路、 CMOS 集成門電路、 TTL 集成門電路等。各種集成門電路通常都封裝在集成芯片內(nèi)。此次設(shè)計(jì)采用的集成電路有74LS0 74LS00、 74LS20 引腳排列圖如下圖所示 這些集成電路的封裝形式均為雙列直插式。為雙列直插式集成電路的右下方通常是地線 GND，左上方引腳一般是電源線 VCC，其它引腳 的用途如圖中符號(hào)所示，每個(gè)集成電路都有自己的代號(hào)，與代號(hào)對(duì)應(yīng)的名稱形象地說(shuō)明了集成電路的用途。如 74LS00 是二輸入端四與非門，它說(shuō)明這個(gè)集成電路中包含四個(gè)二輸入端的與非門。 74LS0 74LS00、 74LS20 引腳圖如下圖所示： 圖 74LS04 六非門內(nèi)部結(jié)構(gòu)引腳圖 12 圖 74LS00 四入與非門內(nèi)部結(jié)構(gòu)引腳圖 圖 7420 四輸出與非門內(nèi)部結(jié)構(gòu)引腳圖 狀態(tài)譯碼電路 根據(jù)燈控函數(shù)邏輯表達(dá)式 ,可