交通灯控制逻辑电路设计

数电逻辑与数字电路实验报告交通灯控制逻辑电路设计

班级：通信162

同组人：王佳成

姓名：李浩坤

学号：163977

成绩：

一、实验目的：

1．掌握半导体器件的开关特性，正确理解正、负及混合逻辑。

2．熟悉集成门电路和集成触发器的结构，工作原理，主要参数。

3．掌握基本功能电路（编码器、译码器、全加器、多路转换器、移位寄存器和计数器等）的电路结构，工作原理和逻辑功能。

4．掌握组合逻辑电路的分析、设计和验证方法。

5．掌握利用MSI器件设计组合逻辑电路的方法。

6．掌握时序逻辑电路的分析与设计方法。

7．初步掌握脉冲波形产生和整形电路相关原理。

6．初步掌握A/D、D/A转换器件的工作原理。

一、实验仪器和元件

实验箱、74LS153、74LS161、74LS00

二、实验内容及原理

用MOORE型状态机设计一个十字路口交通灯控制器。十字路口东

西、南北各有红、黄、绿指示灯。

要求实现逻辑功能，状态机所包含的状态（S0，S1，S2，S3，s4，

s5），其中正常情况下在S0-S3状态循环，如果发生紧急情况，进入

S4状态。

S0、东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，时间45s；

S1、东西方向黄灯亮，南北方向红灯亮，时间5s；

S2、南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮，时间40s；

S3、南北方向黄灯亮，东西方向红灯亮，时间5s；

S4、如果发生紧急事件，可以手动控制四个方向红灯全亮。

其中S0状态持续时间45秒，S2状态持续时间40秒，S1和S3状态

应该持续5秒，S4状态为紧急事件，持续时间不定，紧急事件解除

进入S0状态。该功能采用减计数器计时实现，包含一个最大计数值

为44的计数器，一个最大计数值为39的计数器和一个最大计数值

为4的计数器（计数器是从0开始计时）。计数器的使能控制根据

当前状态决定，计数器的进位位输出作为状态机的控制输入。东西、南北红、绿、黄灯点亮由状态机的输出控制。

其状态转移图如下

其中R1,g1,y1代表东西方向，R2,g2,y2代表南北方向。原理：

交通灯的Multisim仿真电路

三、实验步骤

四、实验结果分析

五、总结体会

本次试验我受益匪浅，并且各方面都有很大提高。通过本次实验我加深了对数电实验的理解，本次实验接电路比较复杂，接线需要认真仔细，要有一定耐心而且了连接电路先布局，使电路更简单。完成电路后发现问题随时根据芯片功能使用万用表测量。