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用VHDL設計汽車尾燈控制器

汽車尾燈控制器的設計設計任務：存在6盞汽車尾燈(汽車尾部左、右各3盞)，用兩個開關作為轉彎和剎車控制信號(一個開關控制右轉彎，另一個開關控制左轉彎)，用一個開關作為汽車車鎖開啟控制，打開汽車時車燈閃爍3秒鐘，才能行駛。要求：當汽車往前行駛時(此時兩個開關都未接通)，6盞燈全滅。當汽車轉彎時，若右轉彎(即右轉開關接通)，右邊的3盞尾燈從左至右順序亮滅，左邊3盞燈全滅；若左轉彎(即左轉開關接通)，左邊的3盞尾燈從右至左順序亮滅，右邊3盞燈全滅。當左、右兩個開關同時接通時，6盞尾燈同時明、暗閃爍。注意：車燈閃爍和亮滅要求亮0.5秒滅1秒。計時模塊用單獨的實體實現(xiàn)。: 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-04-01

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一汽車尾燈控制電路設計內(nèi)容及要求（一）設計任務設計一個汽車尾燈控制電路，汽車尾部左右兩側各有3個指示燈（用發(fā)光二極管模擬），當在汽車正常運行時只是燈全滅；在右轉彎時，右側3個指示燈按右循環(huán)順序點亮（R1—R1R2—R1R2R3—全滅—R1）時間間隔0.5S（采用一個2Hz的方波源）；在左轉彎時，左側3個指示燈按左循環(huán)順序點亮（L1—L1L2—L1L2L3—全滅—L1）；在臨時剎車或者檢查尾燈是否正常時，所有指示燈同時點亮（R1R2R3L1L2L3點亮）；當汽車后退的時候所有尾燈循環(huán)點亮，當晚上行車的時候汽車尾燈最下一個燈一直點亮。 (二) 設計要求 1 汽車尾燈的控制電路的設計要求汽車尾部左右兩側各有3個指示燈。當接通左轉、右轉、剎車和檢查時，指示燈按照指定要求閃爍。 (1)當接通右轉電鍵時，右側的3個汽車尾燈（用發(fā)光二極管模擬）按照右循環(huán)的順序依次點亮。 (2)當接通左轉電鍵時，左側的3個汽車尾燈按照左循環(huán)的順序依次點亮。 (3)當接通剎車電鍵時，汽車所有的尾燈同時閃爍。 (4)當接通檢查電鍵時，汽車所有的尾燈點亮。分析以上設計任務，由于汽車左轉彎、右轉彎、剎車、倒車、晚上行車時，所有燈點亮的次序和是否點亮是不同的，所以用74138譯碼器對輸入的信號進行譯碼，從而得到一個低電平輸出，再由這個低電平控制一個計數(shù)器74161，計數(shù)器輸出為高點評時就點亮不同的尾燈（這里用發(fā)光二極管模擬），從而控制尾燈按要求點亮。由此得出在每種運行狀態(tài)下，各指示燈與給定條件間的關系，即邏輯功能表1所示，汽車尾燈控制電路設計總體框圖如圖1所示。表1 汽車尾燈和汽車運行狀態(tài)表圖1 汽車尾燈控制電路設計總體框圖二電路的工作原理經(jīng)過以上所述的設計內(nèi)容及要求的分析，可以將電路分為以下幾部分：首先，通過555定時器產(chǎn)生頻率為1Hz的脈沖信號，該脈沖信號用于提供給D觸發(fā)器和剎車時的輸入信號。 3個D觸發(fā)器用于產(chǎn)生三端輸出的001、010、100的循環(huán)信號，此信號提供左轉、右轉的原始信號。左轉、右轉的原始信號通過6個與門以及電鍵提供的高低電位信號，將原始信號分別輸出到左、右的3個汽車尾燈上。這部分電路起到信號分揀的作用。分揀之后的信號通過或門，實現(xiàn)與剎車、檢查電鍵信號的之間選擇。最終得到的信號即可輸出到發(fā)光二極管上，實現(xiàn)所需功能。三系統(tǒng)方案的選擇在設計本電路時，一共考慮過二種方案。這二種方案的不同點在于產(chǎn)生001、010、100三種信號的方法不同。下面簡單的介紹一下這二種方案：（一）方案一：該方案通過74LS160計數(shù)器構成能產(chǎn)生01、10、11三種狀態(tài)循環(huán)的信號，然后再通過邏輯電路將其轉換成所需的001、010、100三種左轉或右轉的信號。設：74LS160輸出的兩位信號從高位到低位分別是B A，輸出信號為Z Y X。則經(jīng)過的邏輯運算便可實現(xiàn)所需的功能。電路圖如下圖2 尾燈在閃爍時會出現(xiàn)不自然但是該方案在模擬時發(fā)現(xiàn)，由于計數(shù)器的競爭冒險的存在，使得尾燈在閃爍時總會出現(xiàn)不自然的中間過程。（二）方案二：該方案是由555脈沖電路產(chǎn)生頻率為1Hz的脈沖信號來驅(qū)動74LS160S組成的計數(shù)器電路，由開關電路來控制74LS138組成的譯碼電路，由計數(shù)電路和譯碼電路一起控制顯示驅(qū)動電路，從而控制尾燈的亮滅，555定時器產(chǎn)生的信號可以使尾燈快速閃亮，通過D觸發(fā)器產(chǎn)生001、010、100的三種狀態(tài)信號，此信號提供左轉、右轉的原始信號。左轉、右轉的原始信號通過6個與門以及電鍵提供的高低電位信號，將原始信號分別輸出到左、右的3個汽車尾燈上。這部分電路起到信號分揀的作用。分揀之后的信號通過或門，實現(xiàn)與剎車、檢查電鍵信號的之間選擇。最終得到的信號即可輸出到發(fā)光二極管上，實現(xiàn)所需功能。方案二是本次設計中使用的方案，該方案的詳細設計將在下面詳細敘述。: 回答者：網(wǎng)友

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