1、汽车尾灯按要求闪动设计数字逻辑课程设计第一章 系统概述1.1系统内容要求 要求用电路设计仿真软件EWB设计电路,实现以下功能: 汽车在夜间行驶过程中,其尾灯的变化规律如下:正常行驶时,车后6只尾灯全部点亮;左转弯时,左边3只灯依次从右向左循环闪动,右边3只灯熄灭;右转弯时,右边3只灯依次从左往右循环闪动,左边3只灯熄灭,当车辆停车时,6只灯一明一暗同时的闪动。1.2 要求分析 该系统主要有以下几部分组成:1输入 即对系统是个状态的选择:正常行驶,左转,右转,停止。而四个状态可用两位二进制表示,所以此处用到一个编码器。2功能的实现左转右转分别用两个移位寄存器实现。汽车暂停和前进用逻辑门实现。3输
2、出6为输出,接6个显示灯。第二章 具体模块的功能实现2.1 输入 用四个开关输入分别表示汽车的四种状态:停止,前行,左转,右转,且输入低电平为有效电平。汽车在同一时刻只能输入一种状态,所以此处可用一个优先编码器74148,并且应将其接成4输入2输出。如图:输入为4,5,6,7;输出为A1,A0; 图1.1当四个输入中有有效状态时,控制端E0和GS输入为0,1;而当没有有效状态时,E0和GS输入为1,0;因此E0和G S 应如图接: 图1.2 并且,在无有效状态输入时,希望6盏灯都熄灭,所以让GS和最后的6盏灯的输输出相与。2.2 左转 设移位寄存器1(4位的双向移位寄存器74194)来实现汽车
3、左转时尾灯变化情况:左边3只灯依次从右向左循环闪动。让让编码器输出A1与A0异或,然后在和A0相与,再接到CLR1上,便实现了只有编码器输出A1 A0为0 1时,CLR1才为1,寄存器1才处于工作状态,其他3个输出值下为非工作状态。我的实现方法是:寄存器的高三位QD QC QB为寄存器的输出F1 F2 F3,左移串行输入端SL为接QB。当S1 S0为1 1,让寄存器置数,高三位输入D C B置数为1,0,0;然后使S1 S0为1 0,寄存器处在左移的状态,便实现了灯的循环左移。所以可以设置一个转弯控制开关来控制置数和左移两个状态。让S1接高电平,S0接转弯控制开关。如图所示:图 2.1 2.3
4、右转 设移位寄存器2(4位的双向移位寄存器74194)来实现汽车右转时尾灯变化情况:右边3只灯依次从左往右循环闪动。让A1与A0异或,然后在和A1相与,再接到寄存器2的清0端CLR2上,便实现了只有编码器输出A1 A0为1 0时,CLR2才为1,寄存器2才处于工作状态,其他3个输出值下为非工作状态。寄存器的低三位QC QB QA为寄存器的输出F1 F2 F3,右移串行输入端SR为接QC。当S1 S0为1 1,让寄存器置数,低三位输入C B A置数为0,0,1;然后使S1 S0为1 0,寄存器处在右移的状态,便实现了灯的循环右移。同样用转弯控制开关A来控制置数和右移两个状态。让S0接高电平,S1
5、接转弯控制开关。如图所示: 图 2.22.4 汽车停止汽车停止时,要求6只灯一明一暗同时的闪动。让编码器的输出A1 A0或非,实现编码器的四个输出状态中只有A1 A0为0 0时,其输出F4才为1,再让F4与时钟脉冲相与,输出为F5,便实现了只有编码器A1 A0输出为0 0时,输出F5才为时钟脉冲,而其他三个状态,输出全为低电平。如此便实现了A1 A0为0 0时灯的一明一暗同时闪动。如图所示:图 2.32.5 汽车正常前进汽车正常行驶时:要求车后6只尾灯全部点亮。只要让编码器的输出端A1 A0相与,输出为F4。便实现了,只有当A1 为1 1时,F4输出才为高电平,其他三种状态F4都为低电平。如图
6、所示:图 2.4第三章 各模块间的连接与总体功能的实现3.1具体的实现让各模块的输入都接编码器的输出A1 A0,各模块的输出按如下方法接:第一步:让汽车正常行驶的模块的输出F4分别和译码器的6个输出F1 F2 F3 F1F2 F3相或得到输出为F6 F7 F8 F6F7 F8,如图所示:图 3.1图 3.2第二步:让汽车停止的模块的输出F5再分别与F6 F7 F8 F6F7 F8相或,得到输出为:G1 G2 G3 G1 G2 G3,如图所示:图 3.3图3.4第三步:最后,让优先编码器的控制端GS分别和G1 G2 G3 G1 G2 G3相或,最后的输出接在6个指示灯上,如图所示:图 3.5如此
7、便实现了汽车尾灯的设置。3.2 总电路图 图 3.6结束语 通过本次数字逻辑课程设计,我学到很多在以前上课没法学到的知识。我知道了如何把课堂内学到的理论知识转化为具体的应用,进一步掌握了移位寄存器和优先编码器的用法,并且也学习掌握了一种新的软件EWB,同时也会使用该软件上的很多构造电路和检验电路的工具。可以说这次课程设计让我受益匪浅。在此次的课程设计中我实现了汽车尾灯的变化:正常行驶时,车后6只尾灯全部点亮;左转弯时,左边3只灯依次从右向左循环闪动,右边3只灯熄灭;右转弯时,右边3只灯依次从左往右循环闪动,左边3只灯熄灭,当车辆停车时,6只灯一明一暗同时的闪动。但是在实现转弯时,我多设置了一个转弯控制开关A,用来选者寄存器的两个状态置数,移位。所以用户操作时,如果汽车左转(右转),让左转开关(右转开关)置在有效输入后,还要让开关A由置数状态转换到移位状态,之后才能使灯循环移动。使整个电路系统不方便且不易理解。以后要在此处改进。参考文献参考文献:【1】王永军.数字逻辑与数字系统:电子工业出版社,2006年
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