數(shù)電課程設計--簡易交通信號燈

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、設計目的、要求及基本任務 …………………………………………………2</p><p>　　1.1 設計目的 ……………………………………………………………………………2</p><p>　　1.2 設計要求 ……………………………………………………………………………2</p

2、><p>　　1.3 基本任務 ……………………………………………………………………………2</p><p>　　二、電路設計（含電路仿真） ……………………………………………………3</p><p>　　2.1 計數(shù)器設計 …………………………………………………………………………3</p><p>　　2.1.1 M60計數(shù)器設計 ……………

3、………………………………………………3</p><p>　　2.1.2 M55-5計數(shù)器設計 …………………………………………………………4</p><p>　　2.2 譯碼器設計 …………………………………………………………………………4</p><p>　　2.3 整體電路設計 ………………………………………………………………………5</p>&

4、lt;p>　　三、設計電路的實現(xiàn) ………………………………………………………………:6</p><p>　　3.1 管腳定義與程序下載 ………………………………………………………………6</p><p>　　3.2 電路實現(xiàn) ……………………………………………………………………………6</p><p>　　五、總結與體會 …………………………………………………

5、…………………6</p><p>　　六、參考文獻 ………………………………………………………………………6</p><p><b>　　簡易交通信號燈</b></p><p>　　一、設計目的、要求及基本任務</p><p><b>　　1.1 設計目的</b></p><p&

6、gt;　　本課程是學完《數(shù)字電子技術》課程之后，讓學生綜合運用數(shù)字電子技術知識，進行小型數(shù)字電子系統(tǒng)的設計、安裝和調(diào)測，以加深對數(shù)字電子電路基本知識的理解，對教材內(nèi)容有一個系統(tǒng)的全面的認識。并通過課程設計，了解數(shù)字電子系統(tǒng)的基本結構和簡單的設計方法。在課程試驗的基礎上，進一步提高綜合應用知識、分析解決問題的能力，達到將理論知識和電子技術實踐初步結合的目的。</p><p><b>　　1.2 設計要求&

7、lt;/b></p><p>　　1、根據(jù)基本框圖，理解電路工作原理，畫出電路圖。</p><p>　　2、簡易交通信號燈：采用CPLD設計，要求正確設計源文件，通過仿真測試，下載到芯片中，能在實驗箱上正確顯示信號的轉換和正確顯示信號燈顏色和時間。</p><p>　　3、理解電路原理，能準確回答1～2個問題。</p><p>　

8、　4、根據(jù)要求認真撰寫課程設計報告，說明自己的心得和體會。</p><p>　　1.3 課程設計任務</p><p>　　“簡易交通信號燈”主要由計數(shù)器，譯碼器，顯示器和控制電路等部分組成，要求東西道路亮紅燈60秒時，南北道路亮綠燈55秒，黃燈亮5秒。然后東西與南北道路交換信號。如此重循環(huán)，實現(xiàn)交通道路十字路口的交通信號控制。要求時間顯示為倒計時顯示。采用CPLD設計,要求采用層次化設計

9、，各模塊電路應分別通過仿真測試，記錄仿真波形。</p><p><b>　　主要任務包括：</b></p><p>　　（1）學習用典型數(shù)字電路組成數(shù)字小系統(tǒng)的基本設計方法，具備初步規(guī)劃設計的能力。學會查閱技術資料和手冊，學習利用互聯(lián)網(wǎng)查找資料，合理選用方案、電路和器件</p><p>　　（2）學習用CPLD設計小型數(shù)字系統(tǒng)的方法，掌握MAX

10、plusII軟件的使用。掌握層次化設計方法，掌握設計的仿真、測試和下載。</p><p>　　（3）提高綜合運用所學的理論知識獨立分析和解決問題的能力。</p><p>　?。?）撰寫規(guī)范的設計總結報告，培養(yǎng)嚴謹?shù)淖黠L和科學的態(tài)度。</p><p>　　二、電路設計（含電路仿真）</p><p><b>　　2.1 計數(shù)器設計<

11、;/b></p><p>　　2.1.1 M60計數(shù)器設計</p><p><b>　　電路設計圖如下：</b></p><p>　　電路設計中依靠74168作為計數(shù)器芯片，該芯片能實現(xiàn)十進制減法計數(shù)。計數(shù)器使用時，芯片處于置數(shù)狀態(tài)，在通過脈沖信號的獲得進行減法計數(shù)，從而實現(xiàn)倒計時。M60倒計時計數(shù)器是從59~00的倒計時，計數(shù)開始時兩片

12、74168的置數(shù)狀態(tài)應分別為5、9，置9的74168通過一個或門進而控制置5計數(shù)器的使能端，以實現(xiàn)59~00倒計時。</p><p>　　M60仿真波形如下：</p><p>　　2.1.2 M55-5計數(shù)器設計：</p><p><b>　　電路設計圖如圖：</b></p><p>　　M55-5計數(shù)器，即為M55與M

13、5的交替計數(shù)器，通過兩片置數(shù)信號的組合情況，產(chǎn)生一脈沖波，經(jīng)T’觸發(fā)器，產(chǎn)生一脈沖信號，該脈沖信號為經(jīng)T’觸發(fā)后處于不同情況的脈沖波，該脈沖信號反饋給上片74168，使其處于置0，置5的不同狀態(tài)，其使能端又受下片74168的置數(shù)信號控制，如此便實現(xiàn)了55和5的交替倒計時。</p><p>　　M55-5仿真波形如下：</p><p><b>　　2.2 譯碼器設計</b&g

14、t;</p><p>　　M55-5計數(shù)器與M60計數(shù)器分別產(chǎn)生q0,q1兩個輸出。為了實現(xiàn)交通燈功能，設計電路如下：</p><p><b>　　列出真值表如下：</b></p><p>　　2.3 整體電路設計：</p><p>　　將設計好的M60，M55-5計數(shù)器，2-6譯碼器連接，電路圖如圖所示：</p&

15、gt;<p>　　總體電路仿真波形如下：</p><p>　　仿真波形滿足要求。設計滿足要求。</p><p><b>　　三、設計電路的實現(xiàn)</b></p><p>　　3.1 管腳定義與程序下載</p><p>　　結合EDA6000，在MAX7128S環(huán)境下進行對應管腳的定義，完成工作后，將程序下載入

16、ALTERA的芯片中。</p><p><b>　　3.2 電路實現(xiàn)</b></p><p>　　下載好程序后啟動實驗儀，所得結果與設計一樣。很好地實現(xiàn)了簡易交通信號燈。</p><p><b>　　四、總結與體會</b></p><p>　　1、通過這次課程設計，加強了我們思考和解決問題的能力。同

17、時我們也了解了MaxplusⅡ與EDA6000的基本操作，掌握了它們的使用方法。</p><p>　　2、在設計過程中，經(jīng)常會遇到這樣那樣的情況，就是心里想老著這樣的接法可以行得通，但實際上總是實現(xiàn)不了，因此耗費在這上面的時間用去很多。 3、我覺得課程設計同時也是對課本知識的鞏固和加強，由于課本上的知識太多，平時課間的學習并不能很好的理解和運用各個元件的功能，所以在這次課程設計過程中，我們了解了很多元件的功能

18、，并且對于其在電路中的使用有了更多的認識。</p><p>　　4、通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。同時在設計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。在這方面自己要加強學習。</p><p><b

19、>　　五、參考文獻</b></p><p>　　1、許小軍 《數(shù)字電子技術實驗與課程設計指導》 東南大學出版社，2007年</p><p>　　2、畢滿清 《電子技術實驗與課程設計》（第3版） 機械工業(yè)出版社，2005年</p><p>　　3、楊志忠 《數(shù)字電子技術基礎》（第2版） 高等教育出版社，2009年</p>