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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。: 問提問者：網友 | 2017-04-01

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一汽車尾燈控制電路設計內容及要求（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器74161，計數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過以上所述的設計內容及要求的分析，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計數器構成能產生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。則經過的邏輯運算便可實現所需的功能。電路圖如下圖2 尾燈在閃爍時會出現不自然但是該方案在模擬時發(fā)現，由于計數器的競爭冒險的存在，使得尾燈在閃爍時總會出現不自然的中間過程。（二）方案二：該方案是由555脈沖電路產生頻率為1Hz的脈沖信號來驅動74LS160S組成的計數器電路，由開關電路來控制74LS138組成的譯碼電路，由計數電路和譯碼電路一起控制顯示驅動電路，從而控制尾燈的亮滅，555定時器產生的信號可以使尾燈快速閃亮，通過D觸發(fā)器產生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：網友

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