C1 0.01μFG1G2R11KΩZ1 4MHZR21KΩC2 10pF
图2
石英晶体振荡电路
振荡器还可以采用555时基电路代替。 3.1.4.2 分频器
时间标准信号的频率很高，要得到秒脉冲，需要分频电路。例如，振荡器输出4MHz信号，可通过D触发器（如74LS74）进行4分频变成1MHz，也可以将10分频计数器74LS160（或74LS90）行4分频变成1MHz，然后送到10分频计数器74LS160（或74LS90），经过6次10分频而获得1Hz的方波信号。 3.1.4.3 计数器
整个计数器电路由秒计数器、分计数器、时计数器串接而成。秒计数器和分计数器各自由
一个十进制计数器和一个六进制计数器串接组成，形成两个六十进制计数器。时计数器可由两个十进制计数器串接并通过反馈接成二十四制计数器。
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3.1.4.4 译码器
译码器由六片74LS247（或74LS48）组成，74LS247驱动器是与8421BCD编码计数器配合用的7段译码驱动器。一片74LS247驱动一只数码，72LS247是集电极开路输出，为了限制数码管的导通电流，在72LS247的输出与数码管的输入端之间均应串有限流电阻。 3.1.4.5 显示器
本系统用七段发光数码管来显示译码器输出的数字，发光数码管有两种：共阳极或共阴极。74LS247驱动器是低电平输出，采用共阳极数码管。 3.1.4.6 校时电路
刚接通电源或走时不准时，都需要进行时间校准。实现校时电路的方法有很多，采用基本
R-S触发器构成单脉冲发生器是其中的一种，电路如图3所示。
QQ&G15V&G1RSBR图3 校时电路
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3.1.5 设计要点
（1）画出整个系统的电路图，并列出所需器件清单。
（2）采购器件，并按电路图接线，认真检查电路是否正确，注意器件管脚的连接，“悬空端”、
“清零端”、“置1端”要正确处理。
（3）调试振荡器电路，用示波器观察振荡频率输出。
（4）将振荡输出频率送入各分频器，观察其输出频率是否符合设计要求。
（5）检查各级计数器的工作情况。 （6）查校时电路的功能是否满足校时要求。
（7）分频器和计数器调试正常后，观察电子钟是否正常准确地工作。 3.2
选题B：交通灯控制电路设计
由一条主干道和一条支干道的汇合点形成十字交叉路口，为确保车辆安全、迅速地通行，在交叉路口的每个入口处设置了红、绿、黄三色信号灯。红灯亮禁止通行；绿灯亮允许通行；黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停靠在禁行线内。实现红、绿灯的自动指挥对城市交通管理现代化有着重要的意义。 3.2.1 设计目的
（1）掌握交通灯控制电路的设计、组装与调试方法。 （2）熟悉数字集成电路的设计和使用方法。 3.2.2 设计任务与要求
（1）用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。
（2）当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯，而支干道允许亮绿灯时，主干道亮红灯。
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（3）主支干道交替允许通行，主干道每次放行30s、支干道20s。设计30s和20s计时显示电路。
（4）在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，要亮5s的黄灯作为过渡，设置5s计时显示电路。 3.2.3 交通灯控制电路基本原理及电路设计
实现上述任务的控制器整体结构，如图4所示。
主干道信号灯 支干道信号灯 译码驱动电路 主 控 制 器 L、S、P 计时器 时钟信号 图4
3.2.3.1 主控制器
交通灯控制器结构图
主控电路是本课题的核心，主要产生30s、20s、5s三个定时信号，它的输出一方面经译码后分别控制主干道和支干道的三个信号灯，另一方面控制定时电路启动。主控电路属于时序逻辑电路，可采用状态机的方法进行设计。
主干道和支干道各自的三种灯（红、黄、绿），正常工作时，只有4种可能，即4种状态：
主绿灯和支红等亮，主干道通行，启动30s定时器，状态为S0；
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主黄灯和支红灯亮，主干道停车，启动5s定时器，状态为S1； 主红灯和支绿灯亮，支干道通行，启动20s定时器，状态为S2； 主红灯和支黄灯亮，支干道停车，启动5s定时器，状态为S3。 四种状态的转换关系，如图5所示。
未过30s 主绿灯 支红灯 亮 S 0 未 过 5 s 主红灯 支黄灯 亮 S3 S2 S1 已过30s 已过5s 主黄灯 支红灯 亮 未 过 5 s 已过5s 已过20s 主红灯 支绿灯 亮 未过20s
s
图5
交通灯控制状态转换图
可用2个JK触发器表达上述四种状态的分配和转换。 3.2.3.2 计时器电路
这些计时器除需要秒脉冲作时钟信号外，还应受主控器的状态的控制。例如30s计时器应在主控器进入S0状态（主干道通行）时开始计时，同样20s计时器必须在主控器进入S2状态时开始计数，而5s计时器则要在进入S1或S3状态时开始计数，待到规定时间分别使计数器复零。设计中30s计数器可以采用两个十进制计数器级连成三十进制计数器，为使复零信号有足够的宽度，可采用基本RS触发器组
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