主要介绍了一个针对西电计算机学院大二上学期《数字电路与逻辑设计》课程的期末大作业——自动红绿灯指挥系统的仿真设计。这个系统利用数字电路元件来实现红绿灯的自动控制,确保交通流畅。以下是该系统的详细知识点:

  1. 自动红绿灯控制:系统设计了一个逻辑电路,能够自动控制红绿灯从绿灯到黄灯再到红灯的转换。绿灯持续60秒,红灯持续50秒,黄灯为5秒。

  2. 计数器的使用:为了实现时间的记录和控制,选择了74LS160和74LS192两种计数器。74LS192工作在减计数模式,用于时间的递减。由于时间跨度较大,需要两片74LS192级联,一片控制个位时间,另一片控制十位时间。74LS192具有同步预置数和异步清零功能,方便级联计数。

  3. 译码器的作用:74LS138译码器在此系统中起到关键作用,它的三个状态分别控制红、绿、黄灯的亮灭。当特定的输入信号激活时,译码器会输出对应的高电平,使得相应的灯亮起。

  4. 电路功能:电路通过74LS192组成的显示器控制电路和74LS160组成的四进制计数器,实现时间的计数和红绿灯状态的转换。显示器控制电路由两个74LS192N组成,表示个位和十位的时间,而74LS160N则用于计数并经由74LS138N译码器输出控制信号。

  5. 74LS160N:这是一种同步可预置的十进制计数器,由D型触发器和门电路构成。它支持计数、置数、禁止和异步清零功能。时钟输入触发器同步工作,消除计数尖峰,且可以通过控制输入预置输出到任意电平。

  6. 74LS138N:这是一个3线-8线译码器,可以将3位二进制输入转化为8位输出,用于选择或驱动多个负载。只有当所有使能端都处于有效状态时,译码器才会工作,否则所有输出均为高电平。

  7. 74LS192N:这是一种同步十进制可逆计数器,有异步清零和同步置数端,可以直接级联,其借位和进位输出可用于递增或递减计数。