《数字电子技术课程设计实验报告》探讨了使用74190集成电路进行交通灯控制电路设计,这是一项结合数字逻辑理论与实践操作的综合训练。74190是一种十进制同步可逆计数器,具备异步并行置数和保持功能,通过其输出QA、QB、QC、QD的组合,可以间接实现清零。
实验的目标是通过电子工作台(EWB)软件进行电路仿真,设计一个能够控制十字路口交通灯的系统。系统需要满足特定要求,例如东西方向和南北方向的车辆交替通行,每次通行时间为45秒,且绿灯转红灯时需有5秒黄灯过渡。此外,每个方向的红、黄、绿灯状态需用显示器进行倒计时显示,并同步控制人行横道的灯。
设计原理包括信号转换状态分析,系统由JK触发器构成,采用状态编码,通过计数器实现状态转换。倒计时计数器采用74190,它可以级联形成一个00至99的计数器,用于显示剩余通行时间。计数器的个位数74190的CLK接秒脉冲发生器,其QA、QD通过与门连接到十位数74190的CLK端,以实现借位。加载信号LD控制预置数和计数过程,确保循环进行。
预置数功能通过8个开关连接到74190的输入端,允许设置6至98秒的通行时间。通过这种设计,可以灵活调整不同方向的通行时间,如设置25秒通行时间,只需按照特定的开关配置即可。
此外,计数器还会产生模5的定时信号T5和模0的定时信号T0,这些信号用于控制倒计时显示器。当计数减至"5"和"0"时,交通灯状态将发生变化,完成一次工作循环。
整个实验报告详尽展示了如何运用数字逻辑知识解决实际问题,包括计数器的使用、状态机的设计、信号处理和预置数设置,这些都是数字电子技术的重要组成部分。通过这样的实践,学生可以增强对数字电路设计的理解和应用能力。