數(shù)電課程設(shè)計(jì)--簡易交通信號燈

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、設(shè)計(jì)目的、要求及基本任務(wù) …………………………………………………2</p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)目的 ……………………………………………………………………………2</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)要求 ……………………………………………………………………………2</p

2、><p>　　1.3 基本任務(wù) ……………………………………………………………………………2</p><p>　　二、電路設(shè)計(jì)（含電路仿真） ……………………………………………………3</p><p>　　2.1 計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………3</p><p>　　2.1.1 M60計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì) ……………

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

4、lt;p>　　三、設(shè)計(jì)電路的實(shí)現(xiàn) ………………………………………………………………:6</p><p>　　3.1 管腳定義與程序下載 ………………………………………………………………6</p><p>　　3.2 電路實(shí)現(xiàn) ……………………………………………………………………………6</p><p>　　五、總結(jié)與體會 …………………………………………………

5、…………………6</p><p>　　六、參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………6</p><p><b>　　簡易交通信號燈</b></p><p>　　一、設(shè)計(jì)目的、要求及基本任務(wù)</p><p><b>　　1.1 設(shè)計(jì)目的</b></p><p&

6、gt;　　本課程是學(xué)完《數(shù)字電子技術(shù)》課程之后，讓學(xué)生綜合運(yùn)用數(shù)字電子技術(shù)知識，進(jìn)行小型數(shù)字電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、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(gè)系統(tǒng)的全面的認(rèn)識。并通過課程設(shè)計(jì)，了解數(shù)字電子系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和簡單的設(shè)計(jì)方法。在課程試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高綜合應(yīng)用知識、分析解決問題的能力，達(dá)到將理論知識和電子技術(shù)實(shí)踐初步結(jié)合的目的。</p><p><b>　　1.2 設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)，要求正確設(shè)計(jì)源文件，通過仿真測試，下載到芯片中，能在實(shí)驗(yàn)箱上正確顯示信號的轉(zhuǎn)換和正確顯示信號燈顏色和時(shí)間。</p><p>　　3、理解電路原理，能準(zhǔn)確回答1～2個(gè)問題。</p><p>　

8、　4、根據(jù)要求認(rèn)真撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告，說明自己的心得和體會。</p><p>　　1.3 課程設(shè)計(jì)任務(wù)</p><p>　　“簡易交通信號燈”主要由計(jì)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(shí)，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(shí)現(xiàn)交通道路十字路口的交通信號控制。要求時(shí)間顯示為倒計(jì)時(shí)顯示。采用CPLD設(shè)計(jì),要求采用層次化設(shè)計(jì)

9、，各模塊電路應(yīng)分別通過仿真測試，記錄仿真波形。</p><p><b>　　主要任務(wù)包括：</b></p><p>　?。?）學(xué)習(xí)用典型數(shù)字電路組成數(shù)字小系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)方法，具備初步規(guī)劃設(shè)計(jì)的能力。學(xué)會查閱技術(shù)資料和手冊，學(xué)習(xí)利用互聯(lián)網(wǎng)查找資料，合理選用方案、電路和器件</p><p>　?。?）學(xué)習(xí)用CPLD設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)方法，掌握設(shè)計(jì)的仿真、測試和下載。</p><p>　　（3）提高綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識獨(dú)立分析和解決問題的能力。</p><p>　　（4）撰寫規(guī)范的設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和科學(xué)的態(tài)度。</p><p>　　二、電路設(shè)計(jì)（含電路仿真）</p><p><b>　　2.1 計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)<

11、;/b></p><p>　　2.1.1 M60計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)</p><p><b>　　電路設(shè)計(jì)圖如下：</b></p><p>　　電路設(shè)計(jì)中依靠74168作為計(jì)數(shù)器芯片，該芯片能實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器使用時(shí)，芯片處于置數(shù)狀態(tài)，在通過脈沖信號的獲得進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)。M60倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器是從59~00的倒計(jì)時(shí)，計(jì)數(shù)開始時(shí)兩片

12、74168的置數(shù)狀態(tài)應(yīng)分別為5、9，置9的74168通過一個(gè)或門進(jìn)而控制置5計(jì)數(shù)器的使能端，以實(shí)現(xiàn)59~00倒計(jì)時(shí)。</p><p>　　M60仿真波形如下：</p><p>　　2.1.2 M55-5計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)：</p><p><b>　　電路設(shè)計(jì)圖如圖：</b></p><p>　　M55-5計(jì)數(shù)器，即為M55與M

13、5的交替計(jì)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(shí)現(xiàn)了55和5的交替倒計(jì)時(shí)。</p><p>　　M55-5仿真波形如下：</p><p><b>　　2.2 譯碼器設(shè)計(jì)</b&g

14、t;</p><p>　　M55-5計(jì)數(shù)器與M60計(jì)數(shù)器分別產(chǎn)生q0,q1兩個(gè)輸出。為了實(shí)現(xiàn)交通燈功能，設(shè)計(jì)電路如下：</p><p><b>　　列出真值表如下：</b></p><p>　　2.3 整體電路設(shè)計(jì)：</p><p>　　將設(shè)計(jì)好的M60，M55-5計(jì)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(shè)計(jì)滿足要求。</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)電路的實(shí)現(xiàn)</b></p><p>　　3.1 管腳定義與程序下載</p><p>　　結(jié)合EDA6000，在MAX7128S環(huán)境下進(jìn)行對應(yīng)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(shí)現(xiàn)</b></p><p>　　下載好程序后啟動實(shí)驗(yàn)儀，所得結(jié)果與設(shè)計(jì)一樣。很好地實(shí)現(xiàn)了簡易交通信號燈。</p><p><b>　　四、總結(jié)與體會</b></p><p>　　1、通過這次課程設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了我們思考和解決問題的能力。同

17、時(shí)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(shè)計(jì)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(shí)際上總是實(shí)現(xiàn)不了，因此耗費(fèi)在這上面的時(shí)間用去很多。 3、我覺得課程設(shè)計(jì)同時(shí)也是對課本知識的鞏固和加強(qiáng)，由于課本上的知識太多，平時(shí)課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運(yùn)用各個(gè)元件的功能，所以在這次課程設(shè)計(jì)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(rèn)識。</p><p>　　4、通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能提高自己的實(shí)際動手能力和獨(dú)立思考的能力。同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)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(qiáng)學(xué)習(xí)。</p><p><b

19、>　　五、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1、許小軍 《數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 東南大學(xué)出版社，2007年</p><p>　　2、畢滿清 《電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)》（第3版） 機(jī)械工業(yè)出版社，2005年</p><p>　　3、楊志忠 《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》（第2版） 高等教育出版社，2009年</p>