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数字逻辑电路设计题目--第1页

课题一交通灯控制逻辑电路设计

一、概况

为了确保十字路口的车辆顺利、畅通地通过，往往都采用自动控制的交通信号灯来进行指挥。

其中红灯（R）亮表示该条道路禁止通行；黄灯（Y）亮表示停车；绿灯（G）亮表示允许

通行。

东西方向EW南北方向NS

GYRGYR

系统控制电路

≥1

手动、单步分频时标

1.1交通灯控制器系统框图

二、设计任务和要求

设计一个十字路口交通信号灯控制器，其要求如下：

1.满足如图1.2顺序工作流程。

图中设南北方向的红、黄、绿灯分别为NSR、NSY、NSG，东西方向的红、

黄、绿灯分别为EWR、EWY、EWG。

它们的工作方式，有些必须是并行进行的，即南北方向绿灯亮，东西方向红

灯亮；南北方向黄灯亮，东西方向红灯亮；南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮；南北方向红

灯亮，东西方向黄灯亮。

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数字逻辑电路设计题目--第2页

南北向绿灯亮，东西向红灯亮—占5t

南北向黄灯亮，东西向红灯亮—占1t

南北向红灯亮，东西向绿灯亮—占5t

南北向红灯亮，东西向黄灯亮—占1t

t为时间单位

图1.2交通灯顺序工作流程图

2.应满足两个方向的工作时序：即东西方向亮红灯时间应等于南北方向亮黄、绿灯时间

之和，南北方向亮红灯时间应等于东西方向亮黄、绿灯时间之和。时序工作流程图见图3.3

所示。

图3.3中，假设每个单位时间为3秒，则南北、东西方向绿、黄、红灯亮时间分别为15

秒、3秒、18秒，一次循环为36秒。其中红灯亮的时间为绿灯、黄灯亮的时间之和，黄灯

是间歇闪耀。

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012345678910110123456

t

NSG

NSY

NSR

EWR

EWG

EWY

5tt6t

图1.3交通灯时序工作流程图

3.十字路口要有数字显示，作为时间提示，以便人们更直观地把握时间。具体为：当

某方向绿灯亮时，置显示器为某值，然后以每秒减1计数方式工作，直至减到数为“0”，十

字路口红、绿等交换，一次工作循环结束，而进入下一步某方向的工作循环。

例如：当南北方向从红灯转换成绿灯时，置南北方向数字显示为18，并使数显计数器

开始减“1”计数，当减到绿灯灭而黄灯亮（闪耀）时，数显得值应为3，当减到“0”时，

此时黄灯灭，而南北方向的红灯亮；同时，使得东