Q14U4:AQ5QQ0Q1DCLK3S21RQ674LS74DCLKS234U10:AQ51RQ674LS74 状态转换模块的功能是控制两个方向上信号灯状态的转换。通常十字路口交通要道分为主干道和支干道，主干道通行时间大于支干道，主干道通行时间为30秒，支干道为20秒。准备禁行时间为5秒。交通灯的这4种工作状态的转换是由控制器器进行控制的。设控制器的四种状态编码为00、01、11、10，并分别用S0、S1、S3、S2表示，则控制器的工作状态及工作流程如下所示： 30秒未到，S0状态（主道绿灯亮，支道红灯亮）； 30秒到转入S1状态（主道黄灯亮，支道红灯亮）； 5秒后，进入S2状态（主道红灯亮，支道绿灯亮）； 20秒后，进入S3状态（主到红灯亮，支道黄灯亮）； 5秒后，回到S0状态，进入下一循环状态。
控制器应送出主道（R、Y、G）和支道（r、y、g）红黄绿灯的控制信号。
3.161计时控制电路
设计要求对不同的状态维持的时间不同，而且要以十进制倒计时显示出
状 态 00 01 11 10 主 道 绿灯亮，允许通行 黄灯亮，停车 红灯亮，禁止通行 红灯亮，禁止通行 支 路 红灯亮，禁止通行 红灯亮，禁止通行 绿灯亮，允许通行 黄灯亮，停车 时 间 30 S 5 S 20 S 5 S 限于实验室器材本人采用两个74LS161（同步计数器）完成计时器状态 产生模块设计。其功能状态表如下：
要以十进制输出，而又有一些状态维持时间超过10秒，则必须用两个74LS161分别产生个位和十位的数字信号。计数器能够完成计时功能，我们可以用74LS161设计，并把它的时钟cp接秒脉冲，CR接高位，以便实现计数和保持功能。74LS161计数器是采用加法计数，要想倒计时，则在74LS161输出的信号必须经过部分处理后，然后接入数码管的驱动74LS48，而在显示是最好以人们习惯的数字0---9显示计时，故在设计不同模值计数器确定有效状态时，我以0000，0001，0010-----1111这些状态中靠后的状态为有效状态,实现模4的倒计时。 1）对控制输出的74LS161设计
按要求对系统的状态不同，即红绿灯的状态不同，个位的进制也就要求不同。我利用系统的状态量A,B控制74LS161的置数端D0 D1 D2 D3。当系统处在Gr或Rg状态时，个位的进制是十（模10），即逢十进一，为了方便起见当系统处在Yr或Ry状态时，个位的进制也是10，即逢十进一，模10时，有效状态为0110，0111，1000，-----1111，置D3 D2 D1 D0为0110，由此有： A B D3 D2 D1 D0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 由上表可得：
D1接高位，D0=D3=A！，所以接74LS161芯片的输出Q1，D2=D0！，可接Q1！； 同时为了正常计数，ENT和ENP都接高电位； 当状态为1111时，74LS161的状态必须跳到进入下一个循环，此时进位输出为1，我们可以把它的RCO非接入置数端LOAD。 2）对控制输出的74LS161设计 状态 输入信号 输出信号 I1 I0 D7D6D5D4D3D2D1D0 S0状态 00 1101 0110 S1状态 01 1111 1011 S2状态 11 1110 0110 S3状态 10 1111 1011 设输入变量为I1 I0,输出变量为D0-D7，则输出逻辑表达式为： D7=D6=D1=1;
D5=I1+I0; D4=I1I0！; D3=D2=D0=I1I0!+IOI1!
3）对两个161芯片级联的处理
当计数超过10秒时，个位需向十位进位，此时十位计数，其它时间其保持不变，我通过控制十位的LOAD端实现这一功能，把个位的ENT和ENP的非接入十位的LOAD；当个位需进位，即完成一次循环，RCO为1，则CTt2=CTp2=1,十位开始计数，其他时刻CO1=0,则CTt2=0,CTp2=1，十位保持；当灯亮的状态转入下一状态时，个位和十位都必须清零，重新开始计数，这一功能我们通过个位的LOAD端来实现，LOAD=（RCO高RCO低）！
设计时把个位的LOAD的非（即两个RCO的与门）连入主控电路74LS74的CP，当完成一次计时，个位和十位同时完成循环，此时CO1=CO2=0,（其它时刻为1）cp出现一下降沿，触发器计时，即系统跳到下一个状态，红绿灯转换，计时器开始下一次计时。
U17:AQ1Q0Q0Q113274LS323456710291U7D0D1D2D3ENPENTCLKLOADMRQ0Q1Q2Q3RCO14131211153U2:B4U1:E74LS041110U2:C574LS04645U17:B6U1:D74LS04131274LS3274LS1618U2:F99U1:F74LS04874LS04DcpU16AND_2674LS04U11:B74LS863456710291U8D0D1D2D3ENPENTCLKLOADMR74LS161U15:A21Q0Q1Q2Q3RCO14131211155U1:C6U2:A74LS041224U14:A401065U1:B74LS04341U1:A74LS04174LS042U2:E1174LS041074LS04 4.显示模块 （A）红绿灯显示电路 红绿灯显示也是表示电路所处状态，其必然与主控电路的状态一一对应，受到主控电路控制，即主控电路的输出（Q1’和Q0’）决定了主干道和支干道的红绿灯的亮灭情况。观察逻辑函数式可知，除了主干道和支干道的R信号外，其余输出信号均为Q1’，Q0’的最小项。因此只用一个74S139和一个与非门，即可实现代码变换。
74LS04U2:DQ11374LS0412D4LED-REDD6R5100R6100LED-YELLOWD2R7100LED-GREEND5U9:AQ22Q331ABE74LS139Y0Y1Y2Y34567Q1LED-REDD7R8100R910kLED-YELLOWD3R10100LED-GREEN （B）数码管显示电路
我们选用74LS48七段译码器来实现次项功能，由其功能状态表可知，LT 和RBI
及BI/RBO都接高时，才能实现正常的七段数字输出功能，其输入端A B C D 分 别接74LS48的输出QO Q1 Q2 Q3的非门输出；输出FE ABCD 分别接入对应的数 字显示管的各个管脚；
数字显示管的3管脚和8管脚都接地，5管脚悬空； 将74LS48的LT接高时，可用来检测显示管是否损坏，若此时显示数字8则为完 好电路，否则有故障，应检查修复。
这样将电路连好，就可实现29-00-04-00-19-00-04-29的数字倒计时显示循环。 这部分倒计时数字显示电路图如下：
U57126453ABCDBI/RBORBILT74LS48QAQBQCQDQEQFQG1312111091514U12:A2Dcp3174LS08U67126453ABCDBI/RBORBILT74LS48QAQBQCQDQEQFQG1312111091514
六．电路组装、调试过程中发生的问题及解决的方法：
1.线路连接的错误：需要对照电路图，仔细的排查，找出错误的地方并加以改正。
2.电路设计的错误：导致作品不能达到预期效果：仔细分析电路，咨询老师与同学，找出设计中不合理的地方，然后修改为符合要求的电路，重新连接电路。比如刚开始设计的时间显示控制电路，导致倒计时的节奏以及交通灯亮的时间不符合要求。咨询同学后改正了。
总结：
1、 弄清所给器件的功能注意各个引脚的位置功能，而且输入端一定不
能悬空。；
2、 认真分析点路要实现的功能，参考各器件的功能对电路分模块进行
分析，并一一验证。
3、 将整个电路分模块设计后再根据需要和要求对电路进行整体分析，
得出各模块之间的联系。
4、 检查错误，能先换片子的就换下片子，还有问题再去看连线的问题 5、 数码管一定要接电阻
6、要注意二极管的正反方向。有时会用钳子将发光二极管两腿剪的一样长，这时从灯里面的贴片看，薄得那个是正极。 7、最后连完后，能简化电路的，最好简化，
本次实习我受益匪浅，并且各方面都有很大提高。通过本次实习我更加
深刻理解到《数字电路逻辑与设计》理论知识在实际中的作用是不可忽略的。而且实验设计中要有一定耐心，而且连接电路前先对电路进行简单布局，使电路的连接简单。连线尽可能规律、整齐。完成电路后发现问题时根据芯片的功能使用万用表测量，找出问题所在。
附录（参考文献）：
1、《数字电路逻辑设计》（脉冲与数字电路 第三版）
王疏银 主编 高等教育出版社 2、《数字电路实验指导书》
（西安邮电学院电子与信息工程系） 张亚婷 王利 杨乐 周丽娟 郭华编
西安邮电大学 数字逻辑课程设计 过程考核及成绩鉴定表
学生姓名 承担任务实验室（单位） 教学部 实施时间 2013年 6 月3日 — 2013年 6月14日 电路与电子技术基础所在部门 电子工程学院 班级/学号 要求 主控电路，两路交通灯显示正确 减法计数功能正确 优 良 中 及格 不及格 电路功能 课程设计过程 电路质量 回答问题 设计报告 灯、时同步正确 特殊情况处理正确 其它 电路运行稳定 元件布局合理 连线简洁 分析问题、解决问题能力 电路原理清楚，能抓住重点 设计思路清晰、图表齐全、各部分电路说明正确。 学习态度 学习纪律 实习综合成绩 □认真 □一般 □差 □好 □一般 □差 □优秀 □良好 □中等 □及格 □不及格 指导教师签名 年 月 日