交通管理系統(tǒng)

1、電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告摘要此次課程設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)一個(gè)交通燈管理系統(tǒng)，此系統(tǒng)主要由分頻電路，n進(jìn)制計(jì)數(shù)控制器，05秒譯碼電路，00譯碼電路，4-7段譯碼電路，動(dòng)態(tài)掃描控制，黃燈閃爍控制，紅綠燈交替控制，手動(dòng)/自動(dòng)模式選擇，手動(dòng)切換控制紅綠燈等部分組成。其中各部分電路之間存在一定的相互控制及制約作用，比如某個(gè)方向的綠燈轉(zhuǎn)化為紅燈之前，黃燈需要閃爍，同時(shí)綠燈要熄滅，那么就由控制黃燈的信號(hào)同時(shí)控制綠燈。在手動(dòng)模式和緊急情況下，開關(guān)需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行獨(dú)立控制，這樣就可以避免自動(dòng)模式與手動(dòng)及緊急情況下的矛盾。在城鎮(zhèn)街道的十字交叉路口，為了保證交通秩序和行人安全，一般在每條道路上各有一組紅、黃、綠交通信號(hào)

2、燈，其中紅燈亮，表示該條道路禁止通行；黃燈亮表示該條道路上未過(guò)停車線的車輛停止通行，已過(guò)停車線的車輛繼續(xù)通行；綠燈亮表示該條道路允許通行。交通燈控制電路自動(dòng)控制十字路口兩組紅、黃、綠交通燈的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，指揮各種車輛和行人安全通行，實(shí)現(xiàn)十字路口交通管理的自動(dòng)化。AbstractThe main aim of this Course Design is to design a system of managing traffic lights,which contains frequency divider circuit,control of N counters,encoders of 05 s

3、econds an 00 seconds,4-7 segment of decoding circuit,control of dynamic scanning,yellow lights flashing ,the red and green lights working in turn,selection of manual mode or automation,manual switching control traffic light and so on.There are some relations among some partial circuits,for example,b

4、efore the green light in one direction turn to red ,the yellow light should flash and green light should extinguish at the same time,which will be controlled by the signals that controls yellow lights.When the system is in manual mode and an emergency,it need to be independent controlled by switches

5、,which can avoid the conflicts between the automation and manual mode,emergency.目錄摘要1Abstract1設(shè)計(jì)要求3一、 任務(wù)31) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)32) 實(shí)驗(yàn)調(diào)試33) 設(shè)計(jì)總結(jié)3二、 設(shè)計(jì)給定條件3三、 設(shè)計(jì)基本要求4紅綠燈管理4時(shí)間牌管理4四、 設(shè)計(jì)附加要求4紅綠燈管理4時(shí)間牌管理4正文5一、 設(shè)計(jì)要求分析5二、 系統(tǒng)框圖及工作原理5三、 模塊電路61) 64Hz脈沖產(chǎn)生電路62) 分頻電路83) 時(shí)間牌起始數(shù)設(shè)定電路84) 時(shí)間牌起始數(shù)選擇電路95) 時(shí)間牌工作控制電路96) 數(shù)碼管控制及驅(qū)動(dòng)電路107) 黃燈

6、控制及驅(qū)動(dòng)電路108) 紅綠燈控制及驅(qū)動(dòng)電路119) 控制開關(guān)電路11四、 總體電路圖分析121) 功能介紹122) 創(chuàng)新部分123) 自動(dòng)模式下電路分析124) 手動(dòng)模式下電路分析135) 緊急情況下電路分析14五、 芯片功能表15六、 調(diào)試步驟18七、 元器件清單19八、 收獲體會(huì)20九、 附件21參考文獻(xiàn)21設(shè)計(jì)要求1、 任務(wù)根據(jù)給定的設(shè)計(jì)要求，在一定的條件限制范圍內(nèi)，綜合運(yùn)用模擬/數(shù)字電子技術(shù)知識(shí)進(jìn)行方案分析、電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算，并經(jīng)仿真調(diào)試得到一個(gè)滿足設(shè)計(jì)要求的系統(tǒng)電路。1) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)就是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書給定的技術(shù)要求設(shè)計(jì)完整的系統(tǒng)電路。具體要求:² 仔細(xì)分析設(shè)計(jì)任務(wù)

7、書給定技術(shù)指標(biāo)和設(shè)計(jì)要求，比較選擇總體方案，并繪制系統(tǒng)方案結(jié)構(gòu)框圖；² 針對(duì)系統(tǒng)方案結(jié)構(gòu)框圖中的各個(gè)子功能模塊，逐一設(shè)計(jì)并繪制各功能模塊的單元電路圖；² 根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖進(jìn)行各單元電路之間的信號(hào)連接；² 通過(guò)反復(fù)檢查、修改,最后繪制出完整的系統(tǒng)設(shè)計(jì)電路圖。2) 實(shí)驗(yàn)調(diào)試?yán)肊DA開發(fā)環(huán)境MAX+PLUSII，完成系統(tǒng)電路圖的設(shè)計(jì)輸入、邏輯綜合、時(shí)序仿真、編程下載和硬件驗(yàn)證全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)片上系統(tǒng)SOC設(shè)計(jì)。具體要求:² 設(shè)計(jì)輸入以邏輯原理圖方式為主，文本、波形等其它設(shè)計(jì)輸入方式也可以考慮；² 熟練掌握 MAX+PLUSII開發(fā)環(huán)境的操作與使用，獨(dú)立

8、完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)的輸入、編譯、仿真、下載、硬件測(cè)試等工作。3) 設(shè)計(jì)總結(jié)整理設(shè)計(jì)資料，體會(huì)設(shè)計(jì)過(guò)程，撰寫課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告?；緝?nèi)容包括：² 設(shè)計(jì)任務(wù)與設(shè)計(jì)要求并簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能；² 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖并簡(jiǎn)述各功能模塊的工作原理；² 各單元電路原理圖并簡(jiǎn)述各子電路設(shè)計(jì)過(guò)程；² 總體電路圖及其相關(guān)說(shuō)明(繪制規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)3#圖紙1張)；² 進(jìn)行必要的方案討論、參數(shù)計(jì)算、仿真分析、波形說(shuō)明；² 收獲體會(huì)與改進(jìn)意見(包括設(shè)計(jì)中對(duì)遇到問(wèn)題的分析以及解決辦法)。 2、 設(shè)計(jì)給定條件l 東、西、南、北四個(gè)方向的紅、黃、綠信號(hào)燈分別用紅黃、綠三色發(fā)光二極管代替。(東

9、西-南北方向共用兩只紅、兩只綠和兩只黃發(fā)光管)；l 用一個(gè)時(shí)間顯示牌代表四個(gè)方向的時(shí)間顯示牌,并用七段共陰數(shù)碼管代替時(shí)間顯示牌（動(dòng)態(tài)掃描顯示）；l 應(yīng)用MAX+PLUS II開發(fā)環(huán)境及EPF10K10LC84芯片進(jìn)行交通管理系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)與開發(fā)；l 工作電源與時(shí)鐘信號(hào)源CP可利用實(shí)驗(yàn)箱上已有資源。3、 設(shè)計(jì)基本要求紅綠燈管理信號(hào)燈要求v 當(dāng)東西方向綠燈亮?xí)r（表示允許東西方向車輛直行或右轉(zhuǎn)彎通過(guò)十字路口），這時(shí)，南北方向應(yīng)亮紅燈；v 當(dāng)南北方向綠燈亮?xí)r，東西方向應(yīng)亮紅燈。工作模式要求自動(dòng)工作模式：Ø 東西方向和南北方向的紅綠信號(hào)燈每隔一定時(shí)間應(yīng)能交替點(diǎn)亮；紅、綠信號(hào)燈顯示時(shí)間相等，顯

10、示時(shí)間應(yīng)能在20s-60s范圍內(nèi)人工設(shè)定，且設(shè)定間隔為10s；Ø 紅、綠燈交替之前，從第五秒開始黃燈應(yīng)以2Hz 頻率閃動(dòng)，至紅綠燈交替時(shí)結(jié)束。手動(dòng)工作模式：Ø 能手動(dòng)控制兩個(gè)方向的紅、綠燈顯示；Ø 紅、綠燈交替之前，不要求黃燈閃動(dòng)；Ø 由手動(dòng)轉(zhuǎn)入自動(dòng)時(shí)，對(duì)紅燈或綠燈先轉(zhuǎn)至何方向無(wú)特別要求。時(shí)間牌管理自動(dòng)工作模式時(shí)：Ø 時(shí)間牌數(shù)碼管應(yīng)從設(shè)定值開始，按秒遞減顯示，直至0秒交替時(shí)刻，循環(huán)工作手動(dòng)工作模式時(shí)：Ø 時(shí)間牌數(shù)碼管應(yīng)熄滅4、 設(shè)計(jì)附加要求紅綠燈管理信號(hào)燈要求：v 當(dāng)緊急情況發(fā)生時(shí)，報(bào)警電路工作，可手動(dòng)控制東西方向和南北方向同時(shí)亮紅燈

11、并滅時(shí)間顯示牌；v 當(dāng)黃燈分時(shí)段控制時(shí)，黃燈在綠變紅前5S閃爍，而在紅變綠前5S不閃。時(shí)間牌管理自動(dòng)工作模式時(shí)：Ø 時(shí)間牌的兩位數(shù)碼管當(dāng)有0值出現(xiàn)時(shí)能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)滅零顯示；Ø 東西方向和南北方向的時(shí)間牌數(shù)碼管的初值；Ø 可以進(jìn)行不一致設(shè)置。正文1、 設(shè)計(jì)要求分析該交通燈管理系統(tǒng)應(yīng)具有的功能如下：時(shí)間牌驅(qū)動(dòng)電路時(shí)間牌控制電路紅綠黃燈的驅(qū)動(dòng)電路紅綠黃燈的控制電路在設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)該注意各個(gè)模塊電路之間的聯(lián)系，在設(shè)計(jì)時(shí)間牌電路時(shí)，要考慮這塊電路為紅綠燈及黃燈送去控制信號(hào)，其中時(shí)間牌和紅綠黃燈均要受手動(dòng)和緊急信號(hào)的獨(dú)立控制，另外紅綠燈和黃燈之間要相互控制。2、 系統(tǒng)框圖及工作原

12、理時(shí)間顯示（數(shù)碼管）紅黃綠信號(hào)燈數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)器控制器信號(hào)燈控制器手動(dòng)/自動(dòng)選擇脈沖產(chǎn)生與分頻時(shí)間初值設(shè)定工作原理：首先由脈沖產(chǎn)生與分頻電路為控制器送去脈沖信號(hào)，同時(shí)時(shí)間初值設(shè)定模塊為控制設(shè)定計(jì)數(shù)器的起始值，然后由手動(dòng)/自動(dòng)選擇模塊對(duì)控制器進(jìn)行選擇，決定控制器是處于自動(dòng)模式還是手動(dòng)模式，在這些信號(hào)設(shè)置好后，由控制器來(lái)控制數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)器和信號(hào)燈控制器，接著就由數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)器和信號(hào)燈控制器分別控制時(shí)間顯示和紅黃綠信號(hào)燈的工作狀態(tài)，從而完成系統(tǒng)的功能。3、 模塊電路1) 64Hz脈沖產(chǎn)生電路由555定時(shí)器接成的多諧振蕩器，由于接入了二極管D1和D2，從而電容的充電電流和放電電流流經(jīng)不同的路徑，充電電流只流經(jīng)

13、R1，放電電流只流經(jīng)R2，因此電容C的充電時(shí)間變?yōu)椋憾烹姇r(shí)間為：故得輸出脈沖的占空比為：若取，則如圖電路的振蕩周期也相應(yīng)地變?yōu)椋喝羧?則經(jīng)過(guò)理論計(jì)算得出然而經(jīng)過(guò)multisim仿真最后得出仿真圖中顯示了由555接成的多諧振蕩器產(chǎn)生脈沖的波形，頻率以及電容充放電過(guò)程。2) 分頻電路此處用74161TTL 可預(yù)置四位二進(jìn)制異步清除計(jì)數(shù)器進(jìn)行分頻，當(dāng)由555振蕩器送給74161_1 64Hz持續(xù)信號(hào)時(shí)，74161_1便開始加計(jì)數(shù)，當(dāng)74161加滿16位時(shí)，RCO端產(chǎn)生一個(gè)上升沿，從而使74161_2加一次數(shù)，如此重復(fù)，便使得74161_2的QA端產(chǎn)生一個(gè)2Hz的脈沖信號(hào)，QB端產(chǎn)生一個(gè)1Hz的脈沖

14、信號(hào)，從而達(dá)到分頻的效果。3) 時(shí)間牌起始數(shù)設(shè)定電路此處電路可以作為兩個(gè)不同方向，時(shí)間牌進(jìn)行減計(jì)數(shù)時(shí)，起始數(shù)的設(shè)定。其中A端控制的是南北紅燈和東西綠燈所亮的時(shí)間，B端控制的是南北綠燈和東西紅燈所亮的時(shí)間。當(dāng)A20s=H,A30s=L,B20s=L,B30s=H，則此時(shí)東西綠燈亮的時(shí)間為30s而南北綠燈亮的時(shí)間僅為20s，這樣有利于東西方向車輛的通行。此處電路主要是為了解決兩個(gè)不同方向車流量的不同而設(shè)計(jì)，以便使得交通更為暢通。4) 時(shí)間牌起始數(shù)選擇電路由于設(shè)計(jì)了時(shí)間牌起始數(shù)設(shè)定電路，所以必須要配有一個(gè)時(shí)間牌起始數(shù)選擇電路，這樣才能發(fā)揮起始數(shù)設(shè)定電路的作用，如圖，74257_1即發(fā)揮這種作用，當(dāng)s

15、elect為低電平時(shí)，選擇A端的信號(hào)，此時(shí)Y1Y2Y3Y4=A1A2A3A4；當(dāng)select為高電平時(shí)選擇B端信號(hào)此時(shí)Y1Y2Y3Y4=B1B2B3B4。5) 時(shí)間牌工作控制電路時(shí)間牌工作控制電路主要控制數(shù)碼管的工作，為數(shù)碼管送去09的BCD碼。其中高位的QAQBQCQD和低位的QAQBQCQD進(jìn)行或運(yùn)算，為74192_H和74192_L送去低電平置數(shù)信號(hào)，從而計(jì)數(shù)器從新進(jìn)行減計(jì)數(shù)；74257_2主要受64Hz脈沖信號(hào)的控制，當(dāng)64Hz的低脈沖送入74257_2的SEL端時(shí)，Y1Y2Y3Y4=A1A2A3A4，即高位信號(hào)被選中，此時(shí)64Hz的低脈沖信號(hào)同時(shí)控制7448的滅零輸入端RBIN，使得

16、在選中高位信號(hào)時(shí)，滅零輸入端RBIN有效，從而達(dá)到高位滅零的效果；當(dāng)64Hz的高脈沖信號(hào)作用于74257_2時(shí)，Y1Y2Y3Y4=B1B2B3B4，而7448的滅零輸入端RBIN無(wú)效，所以低位的零不滅。當(dāng)滅牌信號(hào)blackout為高電平時(shí)，7448正常工作，而當(dāng)滅牌輸入信號(hào)blackout為低電平時(shí)，7448的滅牌輸入端BIN有效，從而達(dá)到滅牌的作用。另外64Hz的信號(hào)還同時(shí)選擇數(shù)碼管的高低位，使得兩個(gè)數(shù)碼管看上去在同一個(gè)時(shí)間工作，此處64Hz信號(hào)相當(dāng)于一個(gè)掃描信號(hào)。6) 數(shù)碼管控制及驅(qū)動(dòng)電路此處電路主要是數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)的電路，數(shù)碼管中的二極管均采用共陰接法，電流由abcdefg端輸入，由HB和

17、LB信號(hào)控制數(shù)碼管是否處于工作狀態(tài)。7) 黃燈控制及驅(qū)動(dòng)電路首先二極管導(dǎo)通壓降大概在1.8V左右，流過(guò)電流大概是520mA，直流電源VCC=5V，由此可以計(jì)算出限流分壓電阻的范圍為160640，此處選擇的是300，從而達(dá)到限流的作用，同時(shí)能夠使得二極管足夠亮而不至于燒毀。此處黃燈的控制電路主要有三部分，第一部分是受51s的信號(hào)控制，第二部分是受同一個(gè)方向的紅燈信號(hào)控制，第三部分是受2Hz信號(hào)控制。對(duì)于第一部分，首先HQA，HQB，HQC，HQD，LQD進(jìn)行或非運(yùn)算，然后與滅牌信號(hào)blackout進(jìn)行與運(yùn)算，從而控制74138的一個(gè)使能端G1，當(dāng)G1無(wú)效時(shí)，74138ABC端輸入的信號(hào)無(wú)效，當(dāng)G

18、1端有效時(shí)，74138ABC端輸入信號(hào)有效，然后在74138的輸出端識(shí)別51s的信號(hào)，從而使得NAND5的輸出端為高電平，于是AND3_1和AND3_2均打開，接受其他信號(hào)的輸入與控制；對(duì)于第二部分，當(dāng)其中一個(gè)方向的紅燈為高電平時(shí)，該方向的黃燈必將熄滅，則控制另一個(gè)方向黃燈的與門打開，接受其他信號(hào)的控制；對(duì)于第三部分，當(dāng)?shù)谝徊糠趾偷诙糠志鶟M足時(shí)，第三部分的2Hz脈沖信號(hào)即可控制黃燈開始閃爍。8) 紅綠燈控制及驅(qū)動(dòng)電路該部分電路是本次課程設(shè)計(jì)的一個(gè)難點(diǎn)與重點(diǎn)，也是邏輯性最強(qiáng)的一部分，因?yàn)樵摬糠蛛娐沸枰芤韵聨撞糠挚刂?，第一是自?dòng)模式下，TFF的翻轉(zhuǎn)信號(hào)控制紅綠燈的轉(zhuǎn)換，50s信號(hào)控制黃燈亮?xí)r，

19、同時(shí)控制綠燈熄滅；第二是手動(dòng)模式下，手動(dòng)控制信號(hào)控制兩個(gè)方向的紅綠燈；第三是緊急情況下，緊急信號(hào)控制熄滅綠燈，同時(shí)點(diǎn)亮兩個(gè)方向的紅燈。當(dāng)handauto信號(hào)為高電平時(shí)，21MUX選擇A端信號(hào)，此時(shí)由TFF的輸出端Q來(lái)控制紅綠的亮滅情況，等0sl低脈沖信號(hào)作用于TFF的T端時(shí)，輸出端Q發(fā)生翻轉(zhuǎn)，從而兩個(gè)方向上的紅綠燈切換，但當(dāng)51s低脈沖信號(hào)控制的AND2_3和AND2_5關(guān)閉時(shí)，綠燈熄滅；當(dāng)handauto信號(hào)為低電平時(shí)，21MUX選擇B端信號(hào)，此時(shí)由rgchange信號(hào)來(lái)控制兩個(gè)方向的紅綠燈亮滅情況，rgchange=1時(shí)，r1g2亮，rgchange=0時(shí)r2g1亮。上述情況是在正常情況下

20、進(jìn)行的，當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)，不管21MUX選擇哪路的信號(hào)，對(duì)紅綠燈的控制均無(wú)效，此時(shí)僅有緊急信號(hào)控制紅燈點(diǎn)亮。9) 控制開關(guān)電路這部分電路主要是物理控制環(huán)節(jié)，由開關(guān)對(duì)內(nèi)部電路進(jìn)行控制，從而達(dá)到選擇控制的目的。當(dāng)urgent接低電平時(shí)，系統(tǒng)處于緊急狀態(tài)，當(dāng)urgent接高電平時(shí)，系統(tǒng)處于正常狀態(tài)；在系統(tǒng)處于正常狀態(tài)時(shí)，當(dāng)handauto接高電平時(shí)，系統(tǒng)處于自動(dòng)模式，當(dāng)handauto接低電平時(shí)，系統(tǒng)處于手動(dòng)模式；在系統(tǒng)處于手動(dòng)模式時(shí)，當(dāng)rgchange接高電平時(shí)，r1g2點(diǎn)亮，當(dāng)rgchange接低電平時(shí)，r2g1點(diǎn)亮。4、 總體電路圖分析1) 功能介紹該電路主要能完成如下幾點(diǎn)功能：Ø

21、利用555定時(shí)器制作產(chǎn)生64Hz脈沖信號(hào)的多諧振蕩器；Ø 時(shí)間牌和紅黃紅燈的控制和驅(qū)動(dòng)電路；Ø 自動(dòng)情況下，在某一個(gè)方向上的綠燈轉(zhuǎn)化為紅燈前5s時(shí)，黃燈開始以2Hz頻率開始閃爍，同時(shí)該方向上得綠燈熄滅；Ø 自動(dòng)情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)東西，南北方向綠燈亮的時(shí)間不一致，比如東西方向的綠燈亮30s，同時(shí)南北方向的紅燈亮30s；然后南北方向的綠燈只亮20s，同時(shí)東西方向的紅燈只亮20s；Ø 手動(dòng)情況下，能夠把時(shí)間牌和黃燈熄滅，同時(shí)能夠手動(dòng)控制東西的綠燈，南北的紅燈和東西的紅燈，南北的綠燈；Ø 緊急情況下，能夠把時(shí)間牌，黃燈，綠燈都熄滅，同時(shí)四個(gè)方向上得紅燈均

22、亮。2) 創(chuàng)新部分該電路圖主要?jiǎng)?chuàng)新部分如下：選擇不同方向的時(shí)間不一致的選擇信號(hào)僅由控制某個(gè)方向上的紅燈信號(hào)控制；05s譯碼電路對(duì)黃燈和綠燈的控制。3) 自動(dòng)模式下電路分析Ø 時(shí)間牌一致電路分析此情況下，urgent=1，handauto=1，啟動(dòng)的是系統(tǒng)的自動(dòng)模式，A20s=0，A30s=1，B20s=0，B30s=1，此時(shí)選中的是兩個(gè)方向上的20s，這樣兩個(gè)方向上的計(jì)數(shù)器均由20s開始減計(jì)數(shù)。Ø 時(shí)間牌不一致電路分析此情況下，urgent=1，handauto=1，啟動(dòng)的是系統(tǒng)的自動(dòng)模式，A20s=1，A30s=0，B20s=0，B30s=1，此時(shí)選中的是A方向上是30s

23、，B方向上是20s，這樣A方向上的計(jì)數(shù)器開始由30s進(jìn)行減計(jì)數(shù)，B方向上的計(jì)數(shù)器開始由20s進(jìn)行減計(jì)數(shù)。4) 手動(dòng)模式下電路分析Ø R2G1工作電路分析此情況下，urgent=1，handauto=0，啟動(dòng)的是系統(tǒng)的手動(dòng)模式，此時(shí)rgchange=0，于是R2G1開始工作，而黃燈不工作。Ø R1G2工作電路分析此情況下，urgent=1，handauto=0，啟動(dòng)的是系統(tǒng)的手動(dòng)模式，此時(shí)rgchange=1，于是R1G2開始工作，而黃燈不工作。5) 緊急情況下電路分析此情況下，urgent=0，則僅有兩個(gè)方向上的紅燈工作，其他信號(hào)燈均不工作。5、 芯片功能表Ø 7

24、4161TTL 可預(yù)置四位二進(jìn)制異步清除計(jì)數(shù)器InputsOutputsCLKLDNCLRNENPENTDCBAQDQCQBQARCO××L××LLLLLLH××dcbadcba*HH×LQDQCQBQA*HHL×QDQCQBQA*HHHHLLLLLHHHHLLLHLHHHHLLHLLHHHHLLHHLHHHHLHLLLHHHHLHLHLHHHHLHHLLHHHHLHHHLHHHHHLLLLHHHHHLLHLHHHHHLHLLHHHHHLHHLHHHHHHLLLHHHHHHLHLHHHHHHHLL×HHH

25、HHHHHH*RCO = QD & QC & QB & QA & ENTØ 74148TTL 8-3線優(yōu)先編碼器InputsOutputsEIN0N1N2N3N4N5N6N7NA2NA1NA0NGSNEONH××××××××HHHHHLHHHHHHHHHHHHLL×××××××LLLLLHL××××××LHLLHLHL××&#

26、215;××LHHLHLLHL××××LHHHLHHLHL×××LHHHHHLLLHL××LHHHHHHLHLHL×LHHHHHHHHLLHLHHHHHHHHHHHLHØ 74138TTL 3-8線譯碼器InputsOutputsEnableSelectG1G2*CBAY0NY1NY2NY3NY4NY5NY6NY7N×H×××HHHHHHHHL××××HHHHHHHHHLLLLLHHHH

27、HHHHLLLHHLHHHHHHHLLHLHHLHHHHHHLLHHHHHLHHHHHLHLLHHHHLHHHHLHLHHHHHHLLHHHLHHLHHHHHHLHHLHHHHHHHHHHL*G2 = G2AN + G2BNØ 74257TTL 三態(tài)原碼四位2選1數(shù)據(jù)選擇器InputsOutputsGNSELABYH×××ZLLL×LLLH×HLH×LLLH×HHØ 74192TTL 可預(yù)置BCD雙時(shí)鐘可逆計(jì)數(shù)器InputsOutputsCLRUPDNLDNDCBAQDQCQBQACONBONH×

28、;××××××LLLL××L××Ldcbadcba××LHH××××Count UpHHLHH××××Count DownHHLHH××××HLLHLHLHH××××LLLLHLLHHH××××Hold CountX|X|LH××××Ill

29、egal××Ø 7448TTL BCD-7段譯碼器/內(nèi)部上拉輸出驅(qū)動(dòng)Decinal or functionInputsOutputsLITRBINDCBABINOAOBOCODOEOFOGRBON0HHLLLLHHHHHHHLH1H×LLLHHLHHLHLLH2H×LLHLHHHLHHLHH3H×LLHHHHHHHHLHH4H×LHLLHLHHLLHHH5H×LHLHHHLHHLHHH6H×LHHLHLLHHHHHH7H×LHHHHHHHLLLLH8H×HLLLHHHHHHHHH9H&

30、#215;HLLHHHHHLLHHH10H×HLHLHLLLHHLHH11H×HLHHHLLHHLLHH12H×HHLLHLHLLLHHH13H×HHLHHHLLHLHHH14H×HHHLHLLLHHHHH15H×HHHHHLLLLLLLHBI××××××LLLLLLLL×RBIHLLLLL×LLLLLLLLLTL×××××HHHHHHHHHØ 21mux2選1數(shù)據(jù)選擇器InputsOutputs

31、SABYL×HHL×LLHH×HHL×LØ TFFInputsOutputsPRNCLRNCLKTQLH××HHL××LLL××IllegalHHLQ0*HHHToggleHHL×Q0*Qo = level of Q before Clock pulse6、 調(diào)試步驟根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)好電路原理圖后，在上機(jī)調(diào)試時(shí)，需要對(duì)原理圖進(jìn)行一定的改變。其中需要去除原理圖中的驅(qū)動(dòng)電路，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)板上已經(jīng)有驅(qū)動(dòng)電路，對(duì)于一些開關(guān)輸入量，在max+plus2里需要定義為input，對(duì)于控制驅(qū)動(dòng)電

32、路的輸出在max+plus2中應(yīng)定義為output。調(diào)試步驟如下：1. 雙擊桌面上的max+plus2圖標(biāo)，打開max+plus2，然后在菜單欄中打開File下拉菜單，單擊new，新建一個(gè)gdf文檔，并在File中的project里選擇Set Project to Current File。接著在gdf文檔中畫出修改后的原理圖，并保存；2. 在畫好電路圖后，在菜單欄中的Assign里選擇Device，打開Device選項(xiàng)，除去Show Only Fastest Speed Grades前面的勾，然后選擇EPF10K10LC84-4，單擊確定后打開菜單欄中的MAX+PLUS2，選擇Compile

33、r，對(duì)所畫的電路圖進(jìn)行編譯，如果編譯出現(xiàn)錯(cuò)誤，需要對(duì)電路圖進(jìn)行查錯(cuò)并修正，如果編譯正確，新建一個(gè)scf文檔，并保存為文件名與gdf文件名相同的scf文檔，然后進(jìn)行仿真操作；3. 打開菜單欄中的File，并選擇其中的End Time，設(shè)置其為1.0ms，接著選擇菜單欄中Node下拉菜單里的Enter Nodes from SNF,打開Enter Nodes from SNF選項(xiàng)，在Registered前面的復(fù)選框里打勾，然后單擊List，接著點(diǎn)擊兩個(gè)方框中間的“=>”按鍵，將Available Nodes&Groups中的節(jié)點(diǎn)全部導(dǎo)入到Selected Nodes&Grou

34、ps中，然后點(diǎn)擊OK，最后按以下幾步開始仿真：1 自動(dòng)模式下，時(shí)間牌一致電路仿真：64Hz端設(shè)置為脈沖信號(hào)，A20s端和B20s端設(shè)置為“1”，A30s和B30s設(shè)置為“0”，handauto端設(shè)置為“1”，urgent端設(shè)置為“1”，設(shè)置完成后選擇菜單欄中MAX+PLUS2里的simulator，進(jìn)行第一步仿真；2 自動(dòng)模式下，時(shí)間牌不一致電路仿真：64Hz端設(shè)置為脈沖信號(hào)，A20s端和B30s端設(shè)置為“1”，A30s和B20s設(shè)置為“0”，handauto端設(shè)置為“1”，urgent端設(shè)置為“1”，設(shè)置完成后選擇菜單欄中MAX+PLUS2里的simulator，進(jìn)行第二步仿真；3 手動(dòng)模式

35、下，r1g2亮電路仿真：64Hz端設(shè)置為脈沖信號(hào)，urgent端設(shè)置為“1”，handauto端設(shè)置為“0”，rgchange端設(shè)置為“1”，設(shè)置完成后選擇菜單欄中MAX+PLUS2里的simulator，進(jìn)行第三步仿真；4 手動(dòng)模式下，r2g1亮電路仿真：64Hz端設(shè)置為脈沖信號(hào)，urgent端設(shè)置為“1”，handauto端設(shè)置為“0”，rgchange端設(shè)置為“0”，設(shè)置完成后選擇菜單欄中MAX+PLUS2里的simulator，進(jìn)行第四步仿真；5 緊急情況下電路仿真：64Hz端設(shè)置為脈沖信號(hào)，urgent端設(shè)置為“0”，設(shè)置完成后選擇菜單欄中MAX+PLUS2里的simulator，進(jìn)

36、行第五步仿真。4. 在上述仿真完全正確后準(zhǔn)備硬件接線，首先打開菜單欄中MAX+PLUS2里的Floorplan Editor，然后根據(jù)軟件中顯示的電路連接圖連接硬件電路；5. 在硬件電路完全連接正確后，打開菜單欄中MAX+PLUS2里的Programmer，在下載之前，在菜單欄的Options里選擇下載方式，其中選擇ByteBlasterMV，設(shè)置完成后，點(diǎn)擊Configure，將程序下載到芯片中；6. 最后就是對(duì)開關(guān)的操作完成必要的功能。7、 元器件清單元器件名稱數(shù)量/個(gè)參數(shù)555定時(shí)器1二極管2電阻R12850電阻R22300電容C212F74161274257274138174192274481數(shù)碼管28輸入端或門15輸入端或非門15輸入端與非門13輸入端與非門22輸入端與門62輸入端與非門2晶體管8反相器1021MUX1TFF1紅LED2綠LED2黃LED1單刀雙擲開關(guān)78、 收獲體會(huì)對(duì)于課程設(shè)計(jì)這門課程，我還是比較喜歡的，因?yàn)槲乙恢本拖矚g實(shí)驗(yàn)課，對(duì)于理論課的學(xué)習(xí)對(duì)于我來(lái)說(shuō)可