1、成都信息工程学院电子基础教学实验中心制成都信息工程大学电子实验中心实验报告数字电路与逻辑设计 A 课程实验报告 实验地点： 实 验名 称基于 Multisim 的交通灯控制电路设计、仿真 指 导 教 师 时 间 月 日姓 名 班 级 学 号座位号 同组者姓名 评 分一、 实验目的1、熟悉 EDA 仿真软件 Multisim 的基本操作方法。2、熟悉 MSI 组合逻辑电路和时序逻辑路的逻辑功能及使用方法。3、掌握 MSI 组合逻辑器件和时序逻辑器件组成数字小系统的设计和测试方法。4、学会使用 Multisim 设计、仿真和调试数字逻辑电路。二、 实验项目内容及要求交通灯控制电路是一种用在道路交叉
2、路口控制红、黄、绿三色交通信号灯按规定的时间顺序交替亮灭的应用电路。设计一个十字路口交通灯控制电路，其态序表如表一所示。表格一. 交通灯态序表 态序 东西方向 南北方向 时间 （ S )1234442 02 0红灯亮 ， 禁止通行黄灯亮 ， 停车绿灯亮 ， 允许通行绿灯亮 ， 允许通行红灯亮 ， 禁止通行红灯亮 ， 禁止通行红灯亮 ， 禁止通行黄灯亮 ， 停车设计要点说明: （1）交通灯控制电路在一个循环周期内要使红、黄、绿三色灯依次点亮 24s、4s、20s； （2）调整时钟周期为 4 秒，则红、黄、绿三色灯点亮时间内所包含的时钟周期个数依次为6、1、5，即一个循环周期内共 12 个时钟周期
3、；（3）时间计数的个位和十位分别用两个数码管显示，计数以秒为单位，采用加计时方式计数；成都信息工程学院电子基础教学实验中心制（4）电路设计采用常规 74 序列中规模组合逻辑电路和时序逻辑器件实现，要求用扭环形计数器作为定时控制器。三、 预习要求1、分频模 M 计数器即是一个 M 分频器， M 分频器的输出信号即为计数器最高位的输出信号。由触发器构成 M 分频电路（ ）：N2 异步二进制计数器的构成方法将触发器接成 触发器，然后级联，将计数脉冲 CP 从最低位时钟端输入，其他各位时钟端接法如下表所示： 减 法 计 数 加 法 计 数 下 降 沿 触 发 式 上 升 沿 触 发 式 计 数 触 发
4、 器 的 触 发 信 号 接 法计 数 规 律 同步二进制计数器的构成方法将触发器接成 触发器；各触发器都用 触发，最低位触发器 T0 输入为 ，若计数功能为加计数，则其他触发器的 Ti = 。2、扭环计数（约翰逊计数）将寄存器的输出以状态取反的方式反馈到移位输入端，即构成扭环形计数器。利用74LS194 构成模 M 计数器： CRDSLDSP7419Q023M10 一片 74LS194 能构成最大模值为 的扭环计数。 两片 74LS194 能构成最大模值为 的扭环计数。若需构成的左移模 12 的扭环成都信息工程学院电子基础教学实验中心制计数，则反馈函数为 ；若需构成的的右移模 13 的扭环计
5、数，则反馈函数为 。3、任意进制计数用于计算输入脉冲个数。采用 N 进制集成同步计数器构成 M 进制计数器： 若 M N，则利用一片 N 进制集成同步计数器即可构成 M 进制计数器； 若 M N，需要多片进行级联，片间的连接方式有 和 两种。 若采用 74LS160 构成二十八进制计数器，初态从 S0 开始。其反馈函数为 ；若改为采用 74LS161 实现，其反馈函数为 。 若采用 74LS160 构成二十八进制计数器，初态从 S12 开始。其反馈函数为 ，初态 。32103210D四、 系统设计1、总体设计框图成都信息工程学院电子基础教学实验中心制2、系统整体逻辑电路图五、 各单元电路设计及功能说明1、分频电路成都信息工程学院电子基础教学实验中心制2、扭环计数电路3、交通灯控制电路成都信息工程学院电子基础教学实验中心制4、计数显示电路六、 整机电路分析及调试结果成都信息工程学院电子基础教学实验中心制七、 思考题1、整机电路图中，SPDT 的作用？2、怎样实现交通灯控制电路中的倒计时显示，用什么器件和方法可以实现 24(23-00)进制的减法计数。八、 心得体会（实验过程中遇到了哪些问题，怎么查找原因，怎么分析问题和解决问题，有什么知识、能力、思维或思想方面的收获。 ）教师签名：
