数字逻辑大作业

数字逻辑大作业汽车尾灯控制器实验要求设计一个汽车尾灯控制器。汽车尾部左右两侧各有3个指示灯。根据汽车运行情况，指示灯有4种显示模式：（1）汽车正向行驶，所有指示灯全部熄灭。（2）汽车右转弯，右侧的三个指示灯按右循环模式顺序点亮。（3）汽车左转弯，左侧的三个指示灯按左循环模式顺序点亮。（4）临时刹车，左右两侧的指示灯同时处于闪烁状态。总体流程具体设计1.尾灯状态表开关选择行驶状态左侧灯右侧灯i1i231254600正常行驶灭灭10右转向灭从左往右顺序点亮01左转向从右往左顺序点亮灭11临时刹车闪动时钟信号计数器译码器输出选择开关电路真值表开关选择计数器12345600XX000000100000010001000010100000010100001000010100001010000011XXCPCPCPCPCPCP2.电路各模块3.计数器因为考虑到转向时是三个灯一组循环点亮，所以决定构造三进制计数器。构造三进制计数器的方法很多，我们采用了十进制可逆计数器74LS192芯片对于74LS192来说，置数端LDN接高电平置数无效，减计数脉冲触发信号DN接高电平，加计数脉冲触发信号UP接收时钟脉冲信号。ABCD无需输入信号，接地避免悬空，当电路从00（0）计数到11（3）时，QA,QB通过一个与门，使得CLR清零端为1，计数器又从00开始计数。由此，计数器共有00，01，10，11（00）三个状态，三进制计数器构建完成。4.译码电路因为计数器有两个输出端，在加上一个选择开关的信号，共有三个输入，所以采用了74LS1383线-8线译码器。选择000,001,010作为一组转向，100,101,110作为另一组转向，两个低位正好符合计数器的输出，高位正好可以看成其中一个开关是否打开。选通端G1接高电平时，所有输出均为高电平，正好可以对其处理，使之配合时钟信号进行闪烁操作。5.开关控制电路通过如图所示的输入电路，i1直接接到74LS138译码器的C输入端，i2与i1通过一个异或门与74LS138的选通端G1相连，G=i1⊕i2，时钟，i1,i2通过一个三输入与非门相连，其输出作用于灯泡输入，保证时钟信号的传递，来实现灯随时钟信号闪灭。当i1=i2=0时，所有与非门都是低电平，此时所有的发光二极管都不会发亮，符合汽车正常行驶时的状态。当i1=i1=1时，输入均处于无效状态，Y0N~Y7N都输出高电平，此时三输入与非门能输出时钟脉冲，所有灯泡就可以随着时钟脉冲闪灭。当i1=1,i2=0时，译码器输入的高位为1，这时输入信号为100,101,110交替，4,5,6号灯循环点亮。同理，i1=0,i2=1时，译码器输入的高位是0，这时输入信号为000,001,010交替，3,2,1号灯循环点亮。总电路图CP输入端输入时钟脉冲信号，分为两路，一路输入到74LS192构成的三进制计数器，触发计数器加计数工作，计数器产生的00、01、10、11（00）输入到译码器的A、B端，配合开关i1控制的C端产生000、001、010、100、101、110信号，在译码器使能端有效的情况下将对应的输出端译码为低电平。而译码器的使能端由信号i1⊕i2控制，i0、i1和CP信号共同控制驱动显示电路。当i1i2=00时，译码器使能端G1为0使能无效，输出端全为高电平，而CP信号对驱动显示电路的输入无效，发光二极管全部不亮，表明此时汽车处于正常行驶状态。当i1i2=01时，译码器的使能端G1为1使能，i1=0表明低位输出端3,2,1会在输入信号的作用下产生低电平，而CP信号对驱动显示电路的输入无效，此时在时钟脉冲的触发下，3,2,1会循环亮，表明此时汽车处于左转弯状态。当i1i2=10时，译码器的使能端为1使能，S1=1表明高位输出端4,5,6会在输入信号的作用下产生低电平，而CP信号对驱动显示电路的输入无效，此时在时钟脉冲的触发下，4,5,6会在输入信号的作用下产生低电平，4,5,6会循环亮，表明此时汽车处于左转弯状态。当i1i2=11时，译码器的使能端G1为0使能无效，输出全为高电平，而CP信号对驱动显示电路的输入有效，输出随着发光二级管，产生一种闪烁的样子，表明此时汽车处于刹车状态。仿真波形