交通灯控制电路的设计(编辑修改稿)

交通灯控制电路的设计(编辑修改稿)内容摘要：

共有 4个计数器。 ② 每组计数器内有 1个一位二进制计数器和 1个五进制计数器。 它们可以单独计数，但清零时同时清零。 A， B为时钟脉冲的输入，下降沿触发。 QA， QB， QC， QD为计数输出。 ③ 如 1 位二进制计数器的输出 QA 接上五进制计数器的时钟脉冲的输入 B，则构成 8421BCD 码十进制的计数器。 A为时钟脉冲的输入， QA， QB， QC， QD为输出， QD是最高位；五进制计数器的输出 QD接上二进制计数器时钟脉冲输入 A，则构成 5421BCD码十进制的计数器， B为时钟脉冲的输入， QA， QB， QC， QD为输出， QA是最高位。 ④ 清零 RD为异步清零，高电平有效。 在本电路中，将 clka与 CD4060脉冲发生器的时钟输出相连， Qa即为 1Hz时钟输出。 其具体电路如图 3所示。 倒计时计数电路 倒计时计数电路主要由计数器构成，它在整个系统设计中的作用是实现计时计数，在此我们选用减法计数器，因为本设计说明计时时间可预设，所以需要可预置数的计数器，结合以上要求，本系统采用 4516。 当交通灯控制系统开始工作时，该部分电路将实现各种状态的转换功能，即东西南北方向绿灯、黄灯 4种工作状态的转 换，首先数码管显示东西方向绿灯的预值，当其减到零时，计数器产生借位，状态由之前的 “00” 转为 “01” ，此时东西方向绿灯灭，计数器重新置数，即东西方向黄灯预置值，当其减到零时，计数器又产生借位，状态由之前的 “01”转为 “10” ，此时东西方向黄灯灭，计数器又重新置数，即南北方向绿灯预置值，反复循环。 第 2 章 相关电路的设计 4 其电路原理图如图 4所示。 其中 4516是异步可预置四位计数器，其真值表见表 1，工作原理如下： CP CI U/D LD RD QD QC QB QA Χ Χ Χ H L Χ Χ Χ Χ H Χ H Χ L L ↑ L H L L ↑ L L L L A B C D L L L L 保持 加法计数器 减法计数器 表 1 CD4516真值表（注Χ表示任意值） ① CP为计数器时钟输入，上升沿触发。 ② LD为异步数据预置控制端，当 LD高电平， D0D3上的数据置入计数器中。 ③ CI为计数控制端，控制计数器的计数操作， CI=0时，允许计数， CI=1时，保持。 ④ U/D 为加 /减计数控制端， U/D 为高电平时，在案 CP时钟上升沿计数器加 1 计数；反之，在 CP时钟上升沿减 1计数。 ⑤ RD为异步清零端， RD为高电平时，计数器清零。 ⑥ C/B 为进位 /借位输出，在减法计数时，当 Q0Q3 输出 “0000” 时为低电平；在加法计数时，当 Q0Q3输出 “1111” 时为低电平，其余输出高电平第 2 章 相关电路的设计 5 初值预置电路 考虑到控制信号与输入变量的关系，需要用一个数据选择端，同时由于数据是由四位二进制数所组成，所以共选用两个双 4选 1数据选择器 74153。 74153的输出受与 4516相连的加法器 74390的输出控制。 此部分采用 74LS153芯片、输入与非门 74LS00以及加法器 74390构成，其电路原理图见图 4和图 5。 其中 74LS153引脚图内部有 2个 4选 1数据选择器，其真值表为表 2。 其中 C0C3为数据输入端， Y为输出端， A、 B称为地址输入端。 A、 B的状态起着从 4路输入数据中选择哪 1路输出的作用。 输出状态与输入数据无关。 注意 A、 B地址在集成块中由 2个4选 1共用，高位为 B，低位为 A， BA=01时， Y=C1， BA=10时， Y=C2。 表 2 74LS153 的真值表 数据输入 数据输出 选通 输出 B A C0 C1 C2 C3 E Y Χ Χ 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 Χ Χ Χ Χ 0 Χ Χ Χ 1 Χ Χ Χ Χ 0 Χ Χ Χ 1 Χ Χ Χ Χ 0 Χ Χ Χ 1 Χ Χ Χ Χ 0 Χ Χ Χ 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1。