第一篇：交通燈控制電路設計自動化 數字電子技術課程設計

綜 述

本次設計主要分為四個部分，第一部分：信號產生電路；第二部分：電子示電路；第三部分：倒計時設計，第四部分：交通燈及交通燈控制電路

在本次設計中采用555定時器產生CP=1Hz的脈沖信號，經過用741192設計的預置狀態為59的60進制加計數器和預置狀態為29的30進制計數器。并使進位位作為脈沖輸出，實現5分頻，然后用芯片74161和74139實現南北干道和支東西干道紅，綠，黃色燈亮的時間控制，最后一部分的減計數器選用74193進行級聯計數，譯碼器選用cc4511，本人主要設計減計數器及數碼管顯示倒計時部分

一、設計任務與要求

1．東西方向綠燈亮，南北方向紅燈亮，時間30。2．東西方向與南北方向黃燈亮，時間5s。3．南北方向綠燈亮，東西方向紅燈亮，時間60。

二、方案設計與論證

根據設計任務與要求,我們可以知道這個交通燈的設計是分南北干道和東西干道的,兩個方面的時間是不同的,東西方向通行30s,南北方向60s,這就要求我們要有兩個計數器,根據我自己的經驗,東西方向通行30s完,倒計時數字顯示器會顯示到0,然后切換到南北方向通行60s完之后, 倒計時數字顯示器也會顯示到0之后然后切換到南北方向,這樣如此循環,由于黃燈是當兩個計數器倒計時到5時開始閃,我們就可以在這時發出一個脈沖然后一直保持到0,或者是接收0~5這段時間的脈沖都可以控黃燈只在到了這段時間才亮;方案：

交通燈控制原理圖:

2.a 交通燈原理框圖

首先由555定時器產生1s的信號脈沖，通過由一些1k電阻和三片74LS245，兩片74LS192處理構成定時電路處理，產生時間輸出信號作用電子顯示器，另一部分的1s的信號脈沖通過由兩片74LS112的JK觸發器組成的路燈控制電路的對1s的信號處理，產生對交通路燈有控制作用的電子邏輯信號，從而實現按要求的對路燈的正常控制。

2三、單元電路設計

3.1時間脈沖產生電路

由 555 定時器和外接元件 R1、R2、C 構成多諧振蕩器，腳 2 與腳 6 直接相連。電路沒有穩態，僅存在兩個暫穩態，電路亦不需要外接 觸發信號，利用電源通過 R1、R2 向 C 充電，以及 C 通過 R2 向放電端 放電，使電路產生振蕩。電容 C 在 和 之間充電和放電，從而在輸出端得到一系列的矩形波，且通過調節參數，使得產生的矩形波為1hz的也就是周期為1s的脈沖發生電路。

3.1a 1s脈沖信號產生電路

3.2電子顯示電路

一個LED數碼管可用來顯示一位0～9十進制數和一個小數點。小型數碼管（0.5寸和0.36寸）每段發光二極管的正向壓降，隨顯示光（通常為紅、綠、黃、橙色）的顏色不同略有差別，通常約為2～2.5V，每個發光二極管的點亮電流在5～10mA。LED數碼管要顯示BCD碼所表示的十進制數字就需要有一個專門的譯碼器，該譯碼器不但要完成譯碼功能，還要有相當的驅動能力。

3.2a BCD碼顯示電路

3.3計時器電路

計數器

倒計時計數電路主要由計數器構成，它在整個系統設計中的作用是實現計時計數，在此我們選用減法計數器，因為本設計說明時間可預置，所以需要可預置數的減計數器。目前，在實際工程應用中，我們已經很少使用小規模的觸發器去拼接成各種計數器，而是直接選用集成計數器產品。3.3a 74LS192 74LS193引腳圖

本次課程設計需要50進制和30進制減計數器各一個，所以采用兩個74193級聯計數，將表示個位的計數芯片借位端BO連接后一級的CPD即可進行級聯計數，后一級輸出為十位位。以下為設計中用到的50和30進制減計數器。以下為計數器的邏輯電路圖：

3.3b 范圍為49~0的50進制減計數器

3.3c計數范圍為29~0的30進減制計數器

3.4交通燈控制電路與交通燈

3.4，1交通燈控制電路

交通信號燈轉換器其實就是由計數進制轉換器來實現，即一個JK觸發器，其中J、K端都同時接高電平，即構成了一個T’觸發器，目的就是實現翻轉功能，其時鐘輸入端是由倒計時計數器中的兩片74192的八個輸出端經過一個或門然后經過一個非門接入。

3.4.1a 交通燈控制電路

3.4，2交通燈模擬電路

S0：沒有打開電源的狀態。S1：東西方向綠燈亮，南北方向紅燈亮，時間30s。S0，S1，S2，S3中任一狀態下打開電源會進入S1狀態，數碼管初始值為60。數碼管最大顯示為60，出現“0”的瞬間進入下一狀態。（S2）S2：東西方向與南北方向黃燈亮，時間5s。

數碼管最大顯示為30，出現“0”的瞬間進入下一狀態。S3：南北方向綠燈亮，東西 方向紅燈亮，時間60s。數碼管最大顯示為60，出現“0”的瞬間進入下一狀態。

3.4.2a 交通燈模擬電路

心得體會

經過一周的努力，我終于完成關于交通燈控制電路的電子課程設計，通過一周不斷的查資料讓我積累了許多實際操作經驗，已初步掌握了數電的應用技術，以及數字電路的知識和有關器件的應用，我深刻體會到了數子電路技術對當今現代社會的重要作用。經過這次設計，我學會了許多東西，學會了嚴密的思考，構想及怎樣把計劃付諸于實際行動之中。同時與社會的不斷高速發展的步伐相比，我認識到自己所學的知識和技能還遠遠不足，有些實際性的問題還不能夠解決，缺少很多有實際運用價值的知識儲備，缺乏應有的動手解決實際問題的能力，缺乏些高效利用及篩選大量資料的能力，缺乏資源共享及應有的團隊合作精神，有待進一步提高，我應當學好自己的專業知識以適應不斷發展的社會。

在這次課程設計中，我學會了如何有效的利用網絡資源及圖書館的藏書，找到了幾個很不錯的專業網站，為以后的查閱專業方面的信息和相互之間的交流打下了堅實的基礎，學會了如何看電路圖，識別電路圖，提高了自己的專業技能，同時也培養了自己獨立解決實際問題的能力，也培養了自己認真和嚴謹的科學態度，收到了很大的啟發，為以后的工作積累了些寶貴的經驗。

參考文獻

[1]高吉祥.數字電子技術.北京：電子工業出版社

[2]梁宗善.電子技術基礎課程設計[M].武漢：華中理工大學出版社 [3]李玲遠，范綠蓉，陳小宇.電子技術基礎實驗.北京：科學出版社 [4]彭介華.電子技術課程設計指導[M].北京：高等教育出版社 [5]康光華

電子技術基礎（數電部分）華中理工大學電子學教研室

第二篇：課程設計任務書-24交通燈控制電路設計

課程設計任務書

題目：交通燈控制電路設計

時間： 年 月 日—— 年 月 日

設計的說明：

本設計需要用到實驗箱上交通燈模塊中的發光二極管，即紅、黃、綠各三個。依人們的交通常規，“紅燈停，綠燈行，黃燈提醒”。交通燈顯示用實驗箱的交通燈模塊和七段碼管中的任意兩個來顯示。系統時鐘選擇時鐘模塊的1KHz時鐘，黃燈閃爍時鐘要求為2Hz，七段碼管的時間顯示為1Hz 脈沖，即每1s 中遞減一次，在顯示時間小于3 秒的時候，通車方向的黃燈以2Hz 的頻率閃爍。系統中用S1 按鍵進行復位。

設計的任務和要求：

1、在十字路口的兩個方向上各設一組紅、綠、黃燈；初始狀態是兩個路口的紅燈全亮之后，東西路口的綠燈亮，南北路口的紅燈亮，東西方向通車，延時一段時間后，東西路口綠燈滅，黃燈開始閃爍。閃爍若干次后，東西路口紅燈亮，而同時南北路口的綠燈亮，南北方向開始通車，延時一段時間后，南北路口的綠燈滅，黃燈開始閃爍。閃爍若干次后，再切換到東西路口方向，重復上述過程。

2、設置數碼管顯示允許通行或者禁止通行的時間，東西路和南北路的通車時間均設定為20s。數碼管的時間總是顯示為19、18、17……2、1、0、19、18……。在顯示時間小于3 秒的時候，通車方向的黃燈閃爍。

3、當各條路中任意一條上出現特殊情況，如消防車、救護車或其他需要優先放行的車輛時，各方向上均是紅燈亮。倒計時停止，且顯示數字在閃爍。當特殊運行狀態結束后，控制器恢復原來狀態，繼續正常運行。

4、要求對整體電路進行仿真，提供仿真波形圖，并分析結果

5、硬件測試結果用照片的形式記錄下來。

提高部分：編寫能手動控制交通燈通行時間的交通燈控制器。

指導教師：

學生：

日期：

第三篇：上海大學數字電子技術課程設計交通燈

電子技術課程設計報告

——交通燈控制電路

XX大學機自學院自動化系

自動化

專業

姓名:

學號:

指導老師:

2018年X月X日

一、主要用途：

交通信號燈使交通得以有效管制，對于疏導交通流量、提高道路通行能力、減少交通事故有明顯效果。

在十字交叉路口，為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停車線的車輛停止通行，已過停車線的車輛繼續通行；綠燈亮表示該條道路允許通行。交通燈控制電路自動控制十字路口兩組紅、黃、綠交通燈的狀態轉換，指揮各種車輛和行人安全通行，實現十字路口交通管理的自動化。

二、設計任務及要求：

設計一個主干道和支干道十字路口的交通燈控制電路，其要求如下：

1.一般情況下，保持主干道暢通，主干道路燈亮、支干道紅燈亮，并且主干燈亮的時間不少于60

S；

2.當主干道綠燈亮超過60

S，且支干道有車時，主干道紅燈亮，支干道綠燈亮，但支干道綠燈亮的時間不得超過30S；

3.每次主干道或支干道綠燈亮變紅燈時，黃燈先亮5S。

三、設計思路步驟及仿真調試

設計分析

分析可知，所需的交通燈有以下四個狀態：

a.主干道綠燈亮，支干道紅燈亮，此時主干道允許車輛通行，支干道禁止車輛通行。當主干道綠燈亮夠60秒后，控制器發出狀態轉換信號，系統進入下一個狀態。

b.主干道黃燈亮，支干道紅燈亮，此時主干道允許超過停車線的車輛繼續通行，而未超過停車線的車輛禁止通行，支干道禁止車輛通行。當主干道黃燈亮夠5秒后，控制器發出狀態轉換信號，系統進入下一個狀態。

c.主干道紅燈亮，支干道綠燈亮。此時主干道禁止車輛通行，支干道允許車輛通行，當支干道綠燈亮夠30秒后，控制器發出狀態轉換信號，系統進入下一個狀態。

d.主干道紅燈亮，支干道黃燈亮。此時主干道禁止車輛通行，支干道允許超過停車線的車輛通行，而未超過停車線的車輛禁止通行。當支干道紅燈亮夠5秒后，控制器發出狀態轉換信號，系統進入下一個狀態。

以上a,b,c,d四種狀態依次交替循環，達到指揮交通的功能。

分析得出，交通燈系統共由脈沖信號模塊，交通燈模塊，控制模塊，倒計時模塊四部分組成，如下圖1所示。

主干道

A1

A2

A3

控制

模塊

倒計時

模塊

脈沖信號模塊

發生器

T0

支干道

B1

B2

B3

圖1

交通燈控制系統原理框圖

整個系統的核心是利用能夠進行60進制、30進制以及5進制并切換的減法計數器，在譯碼器及與非門的配合下實現交通燈信號燈的切換。

1.脈沖信號模塊

信號的產生采用555定時器構成的多諧振蕩器。取R1=10kΩ，C2=10uF，通過

f=1tpL+tph≈1.43R1+2R2C2=1

設計計算得R2≈66kΩ，此處采用100kΩ滑動變阻器。

設計如下圖2所示的多諧振蕩器，產生1Hz的方波周期信號。

圖2

多諧振蕩器

2.交通燈模塊

設主干道紅燈、黃燈、綠燈分別為A1、A2、A3；支干道紅燈，黃燈、綠燈分別為B1、B2、B3，如下圖3所示。

圖3

交通燈模塊

3.控制模塊

使用74LS163N十進制計數器構成三進制的加法計數器，同時用與非門控制三個顏色交通燈的亮與滅。

74LS163N的CP信號由倒計時模塊高位74LS192N的BO控制。即每當倒計時的高位產生借位信號時通過BO傳給74LS163N一個信號使之變燈。

令前述的a,b,c,d四種交通燈狀態依次為00,01,10,11，以74163N的QA,QB輸出。

主干道紅燈、黃燈、綠燈分別為A1、A2、A3；支干道紅燈，黃燈、綠燈分別為B1、B2、B3。可得真值表如下。

QB

QA

A1

A2

A3

B1

B2

B3

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

由真值表化簡可得各信號燈的邏輯表達式：

A1=QB,A2=QBQA,A3=QBQA,B1=QB,B2=QBQA,B3=QBQA

故采用與非門控制連接交通燈和74LS163N如下圖4：

圖4

74163N和與非門構成的交通燈控制模塊

4.倒計時模塊

倒計時模塊由減法計數器和7段數碼管顯示器組成。

十字路口的交通燈要有數字顯示，且是倒計時，以便人們能夠更好的把握好時間。具體的工作方式為：當主干道的綠燈亮時，將顯示器置為60s，然后每秒減1，計數方式工作，直至減到數為00，此時變燈并置05s，再執行每秒減1，減到00后變燈并置30s，遞減。一次工作循環結束，而進入下一工作循環。

倒計時模塊選用兩片74LS192級聯，通過將低位的借位端BO與高位的減數計數控制端DOWN連接，構成減法計數器。CP由多諧振蕩器的輸出端接到低位74LS192的減數計數控制端DOWN控制。

預置端LOAD接高電平時計數，接低電平時預置數。因此，工作開始時，LOAD為0，計數器預置數，置數后，LOAD變為1，計數器開始倒計時，當倒計時減到數00時，LOAD又變為0，計數器又預置數，之后又倒計時，如此循環下去。

這可以借助兩片74190的借位端BO來實現，用或門將兩個BO連起來，再接在預置數端LOAD上。當倒計時減到數00時，兩個BO均產生一低電平信號，通過或門使兩片74190的LOAD端置數。

由于四種狀態的置數各不相同，設高位74LS192N的置數端依次為DH,CH,BH,AH,低位的置數端依次為DL,CL,BL,AL,由前述的真值表和8位置數端在各狀態下的取值，分析可得，DH=0,CH=A3,BH=QA,AH=B3

DL=0,CL=QA,BL=0,AL=QA

故可利用信號燈和74163N輸出端的信號結合與非門控制置數端在不同狀態下的取值。設計如下圖5

圖5

減法計數器和7段數碼管顯示器構成的倒計時模塊

三、電路的測試與仿真

狀態a：

符合設計要求1：一般情況下，保持主干道暢通，主干道路綠燈亮、支干道紅燈亮，并且主干燈亮的時間不少于60

S；

狀態b：

符合設計要求3：每次主干道或支干道綠燈亮變紅燈時，黃燈先亮5S。

狀態c：

符合設計要求2：當主干道綠燈亮超過60

S，且支干道有車時，主干道紅燈亮，支干道綠燈亮，但支干道綠燈亮的時間不得超過30S；

狀態d：

符合設計要求3：每次主干道或支干道綠燈亮變紅燈時，黃燈先亮5S。

綜上所述：該交通燈符合設計要求。

四、總結

這次數電設計對我是一個很大的挑戰。一開始時我完全沒有思路，后來通過在網上查閱了一些文獻，理清了設計過程，明白了無論多復雜的功能結構，都要先分析要設計哪些模塊，再將各個模塊分別設計，最后匯總。

還有在設計時一定要了解清楚芯片各個針腳的功能，否則會遇到很多麻煩。在設計時我用到74LS192芯片，但由于網上資料不夠詳細，我對于BO端口的功能不是很清楚，導致起初我一直以為只要減法計數器減到0時BO就一直為低電平輸出，使我無法設計置位端LOAD。后來我才了解到BO端口是在計數器為0時再減1的瞬間產生一個短暫的負向脈沖，正是利用這個原理才使我的設計得以完成。

同時由于我采用的multisim14版本有些原因不明的bug，也為我的調試帶來了許多問題。在我的設計圖中，我在倒計數模塊的或門輸出端接了一個開關，是因為如果去掉這個開關，直接用導線連接，就會導致通電時計數器只從60跳到59就卡住，不再工作。加一個開關也是我調試了好久才發現的解決辦法。

總之這次數電項目設計使我對上課時學到的知識有了更深入的認識，更使我體會到了設計的流程和思路，也了解到了設計時常遇到的一些問題和解決方法。

第四篇：數字電子技術課程設計（模版）

數字電子技術課程設計

一、設計題目

1、多功能數字鐘的設計

設計要求：設計一個多功能數字鐘，要求能準確計時，并以數字形式顯示時、分、秒的時間，能校正時間。

2、數字頻率計的設計

設計要求：設計一個數字頻率計，要求可以測量方波、正弦波、三角波的頻率，并以四位十進制數字表示。

3、多路數字式競賽搶答器的設計

設計要求：設計一個可供六組參賽的數字式競賽搶答器，每組設計一個搶答按鈕，要求具有第一搶答信號的鑒別和鎖存功能，具有計分及計時功能，設置犯規報警。

4、病房呼叫系統

設計要求：用1~5個開關模擬5個病房的呼叫輸入信號，1號優先級最高；1~5優先級依次降低； 用一個數碼管顯示呼叫信號的號碼；沒信號呼叫時顯示0；有多個信號呼叫時，顯示優先級最高的呼叫號（其它呼叫號用指示燈顯示）；凡有呼叫發出的呼叫聲；對低優先級的呼叫進行存儲，處理完高優先級的呼叫，再進行低優先級呼叫的處理。

5、籃球24S倒計時

設計要求：具有顯示24S計時功能；設置外部操作開關，控制計時器的直接清零、啟動和暫停連續功能計時器為24S遞減計時器，其計時時間間隔為1S，計時器減計時到零時，發出報警信號。

6、16路數顯報警器

設計要求：設計16路數顯報警器，16路中某一路斷開時（可用高低電平表示斷開和接通），用十進制數顯示該路編號，并發出聲音信號；報警時間持續10秒鐘；當多路報警時，要有優先級，并將低優先級的報警存儲，處理完高優先級報警后，再處理之。

7、六十進制計數器。

設計要求：能實現六十進制計數，采用數碼顯示數字，有暫停功能，方波產生電路可不必設計。

8、電子門鈴

設計要求：設計一個電子門鈴，響聲為“嘀嘀”聲，或者叮咚聲等；響聲持續20S9、故障指示電路

設計要求：

1、一臺設備出故障，黃燈亮；兩臺設備出故障，紅燈亮；三臺設備出故障，黃燈和紅燈都亮。

2、設備工作或故障可用開關來模擬

二、課程設計說明書與圖紙要求

課程設計說明書包括內容：

1．設計任務及主要技術指標和要求；

2．選定方案的論證及整體電路的工作原理；

3．單元電路的設計計算，元器件選擇，電路圖；

4． 按國家有關標準畫出整體電路圖，列出元件、器件明細表；

5．對設計成果作出評價，說明本設計特點和存在的問題，提出改進意見，心得體會。

第五篇：基于FPGA的交通燈控制電路設計

基于FPGA的交通燈控制電路設計

關鍵字： 交通信號機 FPGA 脈沖發生器

目前交通燈廣泛應用于道路交通建設中。本文設計一個十字路口交通燈控制電路，要求東西、南北兩條干道的紅、綠、黃交通燈按要求循環變化，并以倒計時方式指示干道通行或禁止的維持時間。在QuartusⅡ軟件環境中設計、仿真，并在FPGA實驗板上實現所設計電路的功能。

系統概述

1．1 設計思想

基于FPGA的交通燈系統控制設計包括4大模塊，分別為脈沖發生、狀態定時、交通燈閃爍的控制、閃爍時間的控制，基本原理如圖1所示。

1．2 總體工作情況

交通燈控制要求如表1所示。

該設計的交通燈控制分為6個狀態。由于各狀態持續時間不同，所以電路的核心控制部分是狀態機和定時器，狀態機在定時器觸發下周期性循環，狀態碼控制6個燈以一定的規律變化。變化情況如圖2所示。

系統脈沖由FPGA開發板晶振經過分頻電路實現。狀態定時由74190可逆十進制計數器和T’觸發器實現，只要置數合理，翻轉信號到位，就可以使電路在東西(I)、南北(J)兩個控制狀態間翻轉。紅、黃、綠燈的閃爍由7485數字比較器和組合邏輯控制，其中7485數字比較器用于比較計數器當前持續狀態和所需要的狀態全部時間，并做出相應的變化。組合邏輯控制由AHDL文件編寫真值表實現。時間顯示由AHDL文件編寫真值表實現，輸入正確的邏輯，七段譯碼電路即能得到正確的時間顯示。

1．3 各功能的組成

整個電路可以分為4大部分，包括脈沖發生、狀態定時、時間顯示和數字比較一組合邏輯控制。

1．3．1 脈沖發生

脈沖發生器為整個系統提供驅動，將輸入端分配給FPGA實驗板的PIN55引腳，則會由實驗板上產生頻率為10 MHz的輸入脈沖，用7片7490，每一級都構成10分頻電路，使頻率從10 MHz降低為1Hz。

1．3．2 狀態定時

狀態定時可由預置BCD碼初值的74190級聯實現，構成減計數器。級聯原則是：低位計數器從全0狀態變為最大碼值狀態時可使高位計數器減1。級聯方式分為異步和同步兩種，本文采取的是異步級聯方式，即低位計數器溢出信號控制高位計數器的記數脈沖輸入端。可根據計數器的時鐘觸發方式，在低位計數器狀態碼從全“0”變為最大碼值的瞬間，為高位計數器提供有效的計數脈沖邊沿。具體做法是將低片位的溢出信號RCON端口接到高片位的計數脈沖CLK，實現兩位BCD碼的置數、翻轉和借位，使系統表示的數字能在22～16之間循環。

74190功能說明：

(1)GN為計數器使能控制端，低電平有效。當GN為高電平時，禁止計數。

(2)DNUP為計數方式控制，接高電平為減計數，接低電平為加計數。

(3)LDN為異步預置數控制。當LDN為低電平時，計數器狀態QD，QC，QB，QA分別等于D，C，B，A。

(4)計數器位序由高至低順序為QD，QC，QB，QA。QD為最高位MSB，QA為最低位LSB。

(5)計數脈沖CLK上升沿有效。

(6)當計數器輸出QDQCQBQA為十進制加計數的最大狀態碼“1001”或為減計數的最小狀態碼全“0”時，極值狀態碼指示MAX／MIN輸出為高電平。

(7)當極值狀態碼指示MAX／MIN為高電平且CLK為低電平時，溢出信號RCON為低電平，即RCON與計數脈沖同步。

系統記數脈沖為1 Hz時，如表2所示，當I狀態(東西控制狀態)的定時時間為22 s，計數器應該先預置22的BCD碼；同理，J狀態(南北控制狀態)之前應該預置16的BCD碼。

狀態計時電路由兩片74190級聯而成，構成22和16自翻轉的電路。其要解決的核心問題包括置數，翻轉和借位。根據74190芯片的特點，可分析其實現原理如圖4所示，通過溢出信號RCON的上升沿實現借位，使得數字能夠從20到19，個位向十位借位，順利過渡。

置數和翻轉之間有先后關系，即須先置數后翻轉。如表3所示，分析兩個BCD碼各位特點，可知兩者D7D6D3D0位均為1，D1位均為0，而D5D4D2位不同，如圖5，D5D4D2位由狀態電平S來控制，當為I狀態時，計數器的預置的數為D5=0，D4=D2=1，而為J狀態時，計數器的預置的數為D5=1，D4=D2=0，根據74190的功能，將2片74190的MAX／MIN引出，通過與非門，分別連在高位和低位的LDN置數端，通過分析可知，當計數器從01減到00時候，高低位的MAX／MIN均為高電平，經過與非門以后為低電平，74190被置數，其置數值由狀態S來決定，S是由LDN端信號經過一個T’觸發器決定的，即LDN信號每置數一次，S翻轉1次，從而區分16和22狀態。按這個結構，可分別置數16和22，使其實現自翻轉。

圖5為狀態定時模塊的實際連接圖。

1．3．3 時間顯示

時間顯示要用到7段顯示譯碼電路，由于是兩位BCD碼，故用二選一數據選擇器。選擇端S接一個頻率很高的方波(如1 kHz)；數據比較器的輸出和1 Hz脈沖作為AHDL模塊的輸入，即可正確顯示時間。

為正確顯示時間，用AHDL文件自編譯碼真值表如下：

1．3．4 數字比較一組合邏輯控制

該模塊將狀態定時模塊輸出的時間與時間節點進行比較，從而確定電路處于22 s或者16 s的具體的某個狀態。由表1可知，東西(I)或南北(J)的控制狀態都有3個階段的控制邏輯，分別對應3個時間段：1～3 s，4～6 s和大于6 s，因此，采用數字比較器進行比較，確定定時值小于4 s或大于6 s，方法如圖7所示，采用4片7485數字比較器，兩兩級聯，其中一個由狀態定時模塊的輸出與4即二進制0100比較；另一個由狀態定時模塊的輸出與6即二進制0110比較。

編寫組合邏輯真值表，將狀態信號S，兩個數字比較器的輸出Y1，Y2和1 Hz脈沖作為輸入，各個燈的狀態作為輸出。從而根據邏輯關系得出對應時間電路的狀態，控制紅、黃、綠燈處于不同的狀態。S判斷電路處于22 s狀態還是16 s狀態，Y1，Y2區分東西、南北六個階段狀態，1 Hz脈沖實現綠燈閃爍。電路的組構與調試

來用QuartusⅡ軟件設計各個模塊，并進行仿真。確認結果后，下載至FPGA實驗板中，進行相應的硬件調試，調試結果與仿真結果相一致。圖8為仿真波形，系統上電需要調整的過程，因此電路正常工作前重復了22s的狀態。