本 科 实 验 报 告
实验名称：交通灯控制系统的设计与实现
一、实验名称：
交通灯控制系统的设计与实现
二、实验目的：
运用Multisim仿真软件和所学知识，设计并实现简单的数字系统。
三、实验原理
1. 利用门电路组合逻辑实现译码功能（两输入，六输出（四种状态）） 2. 利用74LS161N元件分别组成16秒长计时和5秒短计时器 3. 利用门电路组合逻辑实现多路选择器功能
四、实验环境
Ｍultisim 10仿真软件平台
五、设计思路和基本原理
1. 设计思路：
（１）用AR、AY、AG、BR、BY、BG分别代表甲干道的红、黄、绿灯以及乙干道的红、黄、绿灯，根据实验要求，AR、AY、AG、BR、BY、BG的真值情况如下表：
AR 0 0 AY 0 1 AG 1 0 BR 1 1 BG 0 0 BG 0 0 1 1 0 0 0 0 表格 1
0 0 0 1 1 0 该过程可以抽象为四个过程，因而选取两个状态变量S0、S1;对四种状态进行进行编码得到表格２的结果：
S0 0 0 1 1 S1 0 1 1 0 AR 0 0 1 1 AY 0 1 0 0 表格 ２
AG 1 0 0 0 BR 1 1 0 0 BG 0 0 0 1 BG 0 0 1 0 写出逻辑表达式并用卡诺图化简表达式得到：
AR = S0 AY = S0’S1 AG = S0’S1’ 表格 3
BR = S0’ BY = S0S1’ BG = S0S1 根据表格３的函数表连接译码器子电路。如下图所示：
图片１
（２）S0、S1为状态变量，因此下一步的关键就是分析时序逻辑，利用时序逻辑
产生一个S0、S1的四个状态不断循环的时序电路，得到状态循环：
根据上面的状态图得到状态表：
分析状态可知，这是一个两位的时序电路，因此确定需要选用两个触发器来 完成电路的实现，确定选用JK触发器来完成电路的设计，查阅JK触发器的状态转换表，对比现态和次态的关系进而得到JK触发器的卡诺图，进而得到：
J0 = S1 J1 = S0’ K0 = S1’ K1 = S0 故可以得到实验设计的时序逻辑部分电路图：
图片 ４
（３）根据实验要求，以S0、S1表示状态，存在如下循环：
现在状态 00 01 11 10 00 时间（s） 16 5 16 5 16 次态 01 11 10 00 01 故关键是设计一个二选一的选择器对１６秒计数器和５秒计数器选择脉冲，用Ｔ表示选择的脉冲来源，Ｔ＝０表示选择１６秒一次上升沿，Ｔ＝１表示选择５秒一次上升沿，得到表格６：