???計(jì)數(shù)器選用集成電路74LS163進(jìn)行設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)便。74LS163是4位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器,它具有同步清零、同步置數(shù)的功能。74LS163的外引線排列圖和時(shí)序波形圖如圖12、3所示,其功能表如表12、2所示。圖中, 是低電平有效的同步清零輸入端, 是低電平有效才同步并行置數(shù)控制端,CTp、CTT是計(jì) 圖12、2 交通燈的ASM圖數(shù)控制端,CO是進(jìn)位輸出端,D0~D3是并行數(shù)據(jù)輸入端,Q0~Q 3是數(shù)據(jù)輸出端。由兩片74LS163級(jí)聯(lián)組成的定時(shí)器電路如圖12、4所示。電路的工作原理請(qǐng)自行分析。
???(2)控制器
????控制器是交通管理的核心,它應(yīng)該能夠按照交通管理規(guī)則控制信號(hào)燈工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。從ASM圖可以列出控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表,如表12、3所示。選用兩個(gè)D觸發(fā)器FF1、FFO做為時(shí)序寄存器產(chǎn)生 4種狀態(tài),控制器狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件為TL和TY,當(dāng)控制器處于Q1n+1Q0n+1= 00狀態(tài)時(shí),如果TL= 0,則控制器保持在00狀態(tài);如果,則控制器轉(zhuǎn)換到Q1n+1Q0n+1= 01狀態(tài)。這兩種情況與條件TY無關(guān),所以用無關(guān)項(xiàng)"X"表示。其余情況依次類推,同時(shí)表中還列出了狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號(hào)ST。
表12、2 74LS163功能表
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表12、3 控制器狀態(tài)轉(zhuǎn)換表
????根據(jù)表12、3、可以推出狀態(tài)方程和轉(zhuǎn)換信號(hào)方程,其方法是:將Q1n+1、Q0n+1和 ST為1的項(xiàng)所對(duì)應(yīng)的輸人或狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件變量相與,其中"1"用原變量表示,"0"用反變量表示,然后將各與項(xiàng)相或,即可得到下面的方程:
????根據(jù)以上方程,選用數(shù)據(jù)選擇器 74LS153來實(shí)現(xiàn)每個(gè)D觸發(fā)器的輸入函數(shù),將觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)值( )加到74LS153的數(shù)據(jù)選擇輸入端作為控制信號(hào).即可實(shí)現(xiàn)控制器的功能??刂破鞯倪壿媹D如圖12、5所示。圖中R、C構(gòu)成上電復(fù)位電路 。