实验五十字路口交通灯控制器的综合设计
一、设计任务
1、对十字路口交通灯控制器的综合设计，进行仿真验证，并画出十字路口交通灯控制器电路设计的仿真波形；
2、对十字路口交通灯控制器的综合设计，进行硬件验证。
具体设计：设计一个能够对十字路口交通灯进行红、绿、黄灯控制的电路，并通过数码管显示倒计时时间。
①按照A、B两个方向循环显示：
（1）A方向先显示绿灯25秒（B方向现红灯）；
（2）A方向显示黄灯5秒（B方向现红灯）；
（3）B方向显示绿灯25秒（A方向现红灯）；
（4）B方向显示黄灯5秒（A方向现红灯）。
②按reset键可以使系统回到①状态。
③能够在动态数码管上进行倒计时显示。
注意一个方向的红灯时间应和另外一个方向的绿黄灯时间总和相等。
二、整体设计
1.原理框图
本次设计是针对十字路口，进行南北和东西直行情况下交通灯控制。设定东西方向为主干道方向（A方向），根据交通灯的亮的规则，在初始状态下四个方向的都没有灯亮起，进入正常工作状态后，当主干道上绿灯亮时，支干道上红灯亮，持续25s后，主干道上的黄灯亮启，持续5s，同时支干道继续亮红灯，主干道上红灯亮启，支干道上绿灯亮启持续25S，之后支干道上的黄灯亮启5s，主干道仍为红灯，一个循环完成。循环往复的直行这个过程。其过程如下图所示：
绿灯25s 黄灯5s 红灯30s
主干道
红灯30s 绿灯25s 黄灯5s 支干道
其状态图如下：
2. 设计方案
本次采用文本编辑法，即利用Verilog HDL语言描述交通控制器，通过状态机计数法，实现设计所要求的交通灯控制及时间显示。设计中用两组红黄绿LED 模拟两个方向上的交通灯，用2个7段数码管分别显示两个方向上的交通灯剩余时间，控制时钟由试验箱上频率信号提供。
三、模块设计
1.设计程序
module traffic(clk,clk_scan,reset,seg,dig,pout);
input clk,clk_scan,reset;
output [7:0] seg;
output [7:0] dig;
output [5:0] pout; //交通灯两个方向红绿黄灯，共六个灯
reg[7:0] seg;//数码管段选通
reg [7:0] dig;//数码管位选通
reg [5:0] pout;
parameter s0=0,s1=1,s2=2,s3=3;
reg[2:0] ps,ns;//次态、现态
reg time_out_short;// 25秒溢出标志
reg time_out_longer;// 5秒溢出标志
reg [6:0]cnt30;//计时寄存器
reg [3:0]num; //四位BCD码
reg [6:0]numt; //七位BCD码
reg [1:0]count; //两位数码管动态扫描选通
always@( posedge clk or negedge reset)
begin
if (reset==0) begin ps<=s0;cnt30<=7'b0101001;end //为了译码显示，对于计数采用四位二进制数代表对应的一位十进制数29
else
case (ns)
s0: begin ps<=ns;numt<=cnt30;time_out_short<=0;
if (cnt30==5) begin time_out_longer <=1;cnt30<=7'b0000100; end// 4秒
else if(cnt30[3:0]>0) cnt30<=cnt30-1;
else begin cnt30[6:4]<=cnt30[6:4]-1;cnt30[3:0]<=4'b1001; end
end
s1:begin ps<=ns;numt<=cnt30; time_out_longer<=0;
if (cnt30==0) begin time_out_short <=1; cnt30<=7'b0101001; end
else cnt30<=cnt30-1;
end
s2:begin ps<=ns;numt<=cnt30;time_out_short<=0;
if (cnt30==5) begin time_out_longer <=1;cnt30<=7'b0000100; end// 4秒
else if(cnt30[3:0]>0) cnt30<=cnt30-1;
else begin cnt30[6:4]<=cnt30[6:4]-1;cnt30[3:0]<=4'b1001; end
end
s3:begin ps<=ns;numt<=cnt30; time_out_longer<=0;
if (cnt30==0) begin time_out_short <=1; cnt30<=7'b0101001; end
else cnt30<=cnt30-1;
end
default:ps<=s0;
endcase
end
always@(ps,time_out_short, time_out_longer) //主控组合进程：负责状态的转换及输出
begin
case (ps)
s0:begin pout<=6'b011011; //从高位到低位依次代表R方向的绿黄红、C方向的红黄绿，低电平有效
if (time_out_longer==1 ) ns<=s1;
else ns<=s0;
end
s1: begin pout<=6'b101011;
if (time_out_short==1 ) ns<=s2;
else ns<=s1;
end
s2: begin pout<=6'b110110;
if (time_out_longer==1 ) ns<=s3;
else ns<=s2;
end
s3:begin pout<=6'b110101;
if (time_out_short==1 ) ns<=s0;
else ns<=s3;
end
default:pout<=6'b000000;
endcase
end
always@(posedge clk_scan)
begin
if (count<1)
count<=count+1;
else count<=2'b00;
end
always@(count)
begin case(count)
0:begin dig=8'b11111110;num<=numt[3:0];end //选通位，同时将相应位显示的数据传给num
1:begin dig=8'b11111101;num<=numt[6:4];end //填写完整
default:dig=8'b11111111;
endcase
end
//pgfedcba
always@(num)
begin case(num)
4'h0:seg = 8'hc0; //显示0
4'h1:seg = 8'hf9; //显示1
4'h2:seg = 8'ha4; //显示2
4'h3:seg = 8'hb0; //显示3
4'h4:seg = 8'h99; //显示4
4'h5:seg = 8'h92; //显示5
4'h6:seg = 8'h82; //显示6
4'h7:seg = 8'hf8; //显示7
4'h8:seg = 8'h80; //显示8
4'h9:seg = 8'h90; //显示9
4'ha:seg = 8'h88; //显示a
4'hb:seg = 8'h83; //显示b
4'hc:seg = 8'hc6; //显示c
4'hd:seg = 8'ha1; //显示d
4'he:seg = 8'h86; //显示e
4'hf:seg = 8'h8e; //显示f
default:seg = 8'hc0;
endcase
end
endmodule
2.仿真波形
在QuartursⅡ软件下创建工程，新建编辑设计文件，将程序输入，整体编译后，新建波形仿真文件。设置仿真时间，时钟周期，输入输出端口，进行波形仿真。具体仿真波形图及说明如下所示：
图形说明:
clk:此时钟信号是用于计时的，频率为1HZ。
clk_scan:用于数码管显示，为了数码管能同时显示两个数，频率设置为1024HZ dig:是位选信号，因为只需显示两个数码管，因此选择低两位的数码管，由于是低电频有效，所以dig变化只是在11111101与11111110之间，并且两种交错出现。
seg：段选信号，用于显示7段数码管。
reset：复位信号，只有当reset是高电平时电路正常工作，一旦reset变为低电平则复位，从（1）开始。
pout：是六位二进制数，用于表示红绿灯的显示情况。
四、结论
1.测试效果（A方向为上下方向）
A方向先显示绿灯25秒（B方向现红灯）；A方向显示黄灯5秒（B方向现红灯）；B方向显示绿灯25秒（A方向现红灯）；B方向显示黄灯5秒（A方向现红灯）。以此循环。
按下reset键，重新变回A方向显示绿灯（B方向红灯）。
2.实验总结
老师在进行操作之前先将程序为我们讲解了一遍，所以在做实验时我也就没有遇到什么难解决的问题。进行波形仿真时，只要注重认真仔细，结果就会很理想。在实验时，要根据所分析的系统的ASM图，结合系统的设计要求，在MAX 和PLUS II环境下进行元器件之间的连线和编译与仿真，及时检查元器件的放置、连线是否有错误。程序要逻辑清晰，简洁明了，避免不必要的嵌套与条用，其次要适当地给程序加上注解文字，提高可读性，以方便之后的程序出错时进行
查找，最后充分利用仿真软件提供的各项编译工具与报错消息，按图索骥，有方向的完成程序调试。
进行试验箱上的硬件调试过程时，该步骤主要是要求细心，按照引脚清单，逐一完成锁定。为了保护芯片，一定要记得锁三态。还有就是试验箱上的频率帽一定要插在对的地方，不然将导致实验现象不正确。
五、心得体会
通过这次课程设计，熟悉了简单EDA设计的整个流程，加深了对Verilog HDL硬件描述语言的理解，提高了动手能力。某条语句漏掉或者错了都会影响实验进程，所以细心非常重要。这次实验收获颇多，为以后的更深层次的学习奠定了基础。这实验跟实际生活切近，因此我对这门课程也更感兴趣了，期待下一个实验。
FPGA 实现交通灯控制系统的设计 一、实验目的与要求 掌握用FPGA 可编程逻辑器件实现交通灯控制系统的基本功能的设计方法。 熟悉交通灯控制系统的ASM 图和状态转换图的设计方法。 二、实验原理 1、设计要求 设计一个十字路口主干道和支干道的交通灯控制系统，其示意图如图1－1所示。 主干道 支干道 主干道 支干道 (a) 交通灯干道示意图 (b) 交通灯控制框图 图1－1 交通灯控制示意图 其功能要求如下:(1)支干道两边安装传感器S ，要求优先保证主干道的畅通。主干道绿灯亮、支干道红灯亮，并且主干道绿灯亮的时间不得少于60秒。(2)主干道无车，支干道有车时，则主干道红灯亮、支干道绿灯亮。但支干道绿灯亮的时间不得超过30秒。(3)主干道或支干道绿灯变红灯时，黄灯先亮5秒钟。 2、系统组成框图 根据上述功能要求，设计的交通灯控制系统组成框图如图1－2所示。其中定时器向控制器发出定时信号T L (主干道绿灯亮60秒)、Ts(支干道绿灯亮30秒)和T Y (黄灯亮5秒)，如果定时时间到，则控制器向定时器发出状态转换信号S T ，定时器清零，准备重新计数。译码电路在控制器的控制下，改变红、绿、黄交通灯的显示。
时钟 1－2 交通灯控制系统组成框图 3、画ASM图 设HG、HY、HR分别表示主干道绿灯、黄灯、红灯；FG、FY、FR分别表示支干道绿灯、黄灯、红灯。T L为主干道绿灯亮的最短时间，不少于60秒；T S为支干道绿灯亮的最长时间，不多于30秒。T Y为主干道或支干道黄灯亮的时间为5秒。定时器分别产生60秒、30秒、5秒三个定时时间，向控制器发出定时时间已到信号，控制器根据定时器及传感器的信号，决定是否进行状态转换。如果肯定，则控制器发出状态转换信号S T，定时器开始清零，准备重新计时。 设交通灯控制器的控制过程分为四个阶段，对应的输出有四种状态，分别用S0、S1、S2和S3表示： S0状态：主干道绿灯亮支干道红灯亮，此时若支干道有车等待通过，而且主干道绿灯已亮足规定的时间间隔T L，控制器发出状态转换信号S T，输出从状态S0转换到S1。 S1状态：主干道黄灯亮，支干道红灯亮，进入此状态，黄灯亮足规定的时间间隔T Y时，控制器发出状态转换信号S T，输出从状态S1转换到S2。 S2状态：支干道绿灯亮，主干道红灯亮，若此时支干道继续有车，则继续保持此状态，但支干道绿灯亮的时间不得超过T S时间间隔，否则控制器发出状态转换信号S T，使输出转换到S3状态。 S3状态：支干道黄灯亮，主干道红灯亮，此时状态与S1状态持续的时间间隔相同，均为T Y，时间到时，控制器发出S T信号，输出从状态S3回到S0状态。 对上述S0、S1、S2和S3四种状态按照格雷码进行编码分别为00、01、11和10，由此得到交通灯控制系统的ASM图如图1－3所示。设系统的初始状态为主干道绿灯亮、支干道红灯亮，用S0状态框表示。当S0状态持续时间T L大于等于60秒，并且支干道有车等待通过，传感器S=1时，此时满足判断框中的T L·S=1条件，系统控制器发出状态转换信号S T，由条件输出框表示，同时系统从状态S0转到主干道黄灯亮、支干道红灯亮的S1状态。依此类推得出1－3所示的ASM的图。
交通灯控制系统 一、实验目的 (1)用PLC构成十字路口交通灯控制系统。 (2)掌握程序调试的步骤和方法。 (3)掌握构建实际PLC控制系统的能力。 二、实验要求 (1)复习PLC常用指令的功能及用法。 (2)复习PLC程序设计的一般方法。 (3)根据实验要求提前编写程序，待上机验证调试修改。 三、实验环境 软件：STEP 7-Micro_WIN V40+ SP9：S7-200的编程软件 STEP 7-Micro_WIN V32指令库 硬件：THSMS-2A型PLC实验箱（西门子）、电脑、连接导线、USB-PPI 通信电缆 四、实验内容及步骤 交通灯控制系统面板图如上图所示，控制要求如下： 交通信号灯受一个总控制开关控制，当总控制开关接通时，信号灯系统开始工作。 开始工作后，南北红灯和东西绿灯同时点亮，4秒后东西绿灯开始闪烁，闪烁2秒后熄灭，熄灭同时切换成东西黄灯亮，2秒后东西黄灯和南北红灯同时熄灭，东西红灯和南北绿灯同时点亮。4秒后南北绿灯开始闪烁，闪烁2秒后熄灭，熄灭同时切换成南北黄灯亮，2秒后南北黄灯和东西红灯同时熄灭，再次切换成南北红灯和东西绿灯同时点亮。如此循环，周而复始。 当总控制开关断开时，所有信号灯都熄灭。
(1)确定I/O点数。列出详细的I/O地址分配表。如（该表仅为举例， (3)输入编好的PLC控制程序。 (4)运行程序，按控制要求设置各输入量，观察PLC运行情况，记录南北、东西各灯顺序亮、灭的运行情况。调试程序直至正确为止。 解：由题目要求得，
②梯形图如下图①，语句表如下图②，时序图如下图③： 图①图① 图②图② 图③ 五、注意事项
51单片机综合实验交通灯设计报告 班级： 学生姓名： 学号： 指导教师：
一实验题目 交通灯控制系统设计 二实验目的 1、学会用8051单片机开发简单的计算机控制系统； 2、学会用汇编语言和C语言开发系统软件； 3、学会8051单片机开发环境wave或Keil uVision3软件的使用； 4、学会Proteus软件的使用方法，会用Proteus单片机系统进行仿真； 5、学会Protel软件的使用方法，会用Protel绘制电气原理图和印制板图； 6、熟悉七位数码管显示的使用方法； 7、了解交通灯控制系统的基本组成。 三实验要求 交通灯处在十字路口上。它有红﹑黄﹑绿三种颜色的灯组成。红灯亮时道路上的车辆停止运行；黄灯是一种过渡用的信号灯，当它亮时，表示道路上的红绿色信号灯即将进行转换。下面拿东西南北四个方向来说明。当东西方向允许行车（或者左转）的时候，南北方向就禁止行车，即此时东西方向的绿灯亮红灯灭，而南北方向的绿灯灭红灯亮。反之当南北方向允许行车（或者左转）的时候，东西方向就禁止行车，即此时南北方向的绿灯亮红灯灭，而东西方向的绿灯灭红灯亮。交通灯配置示意图如图1所示。同时当有特殊的情况发生时，能手动控制各个方向的信号灯。设计任务就是将这一电路用单片机来实现具体的控制。
1 十字路口交通灯配置示意图 四 设计内容与原理 为了在后面的分析中便于说明，将南北方向允许直行命名为状态1，南北方向允许左转命名为状态2，南北方向行车到东西方向行车的转换阶段命名为状态3，将东西方向允许直行命名为状态4，东西方向允许左转命名为状态5，东西方向行车到南北方向方向行车的转换阶段命名为状态6。 假定直行绿灯点亮的时间为25s ，左转绿灯点亮的时间为20s ，黄灯点亮的时间为5s ，则对方红灯的点亮时间为50秒。黄灯每隔500ms 亮一次，之后灭500ms （亮灭一次叫作闪烁一次），一共闪烁5次，持续5s 。各个状态之间的变换情况如下： 具体显示周期如下：
交通控制器设计实验 一．实验目的 1．了解交通灯的亮灭规律。 2．了解交通灯控制器的工作原理。 3．进一步熟悉VHDL语言编程，了解实际设计中的优化方案。二．实验任务 设计一个十字路口交通控制系统，其东西，南北两个方向除了有红、黄、绿灯指示是否允许通行外，还设有时钟，以倒计时方式显示每一路允许通行的时间，绿灯，黄灯，红灯的持续时间分别是40、5和45秒。当东西或南北两路中任一道上出现特殊情况，例如有消防车，警车要去执行任务，此时交通控制系统应可由交警手动控制立即进入特殊运行状态，即两条道上的所有车辆皆停止通行，红灯全亮，时钟停止计时，且其数字在闪烁。当特殊运行状态结束后，管理系统恢复原来的状态，继续正常运行。 三．原理分析 本系统主要由计数控制器和倒计时显示器电路组成。计数控制器实现总共90秒的计数，90秒也是交通控制系统的一个大循环；控制器控制系统的状态转移和红黄绿灯的信号输出；倒计时显示器电路实现45秒倒计时和显示功能。整个系统的工作时序受控制器控制，它是系统的核心。 控制器的整个工作过程用状态机进行描述，其状态转移关系如下图所示。五种状态描述如下： s0：东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮，此状态持续40秒的时间； s1：东西方向红灯亮，南北方向黄灯亮，此状态持续5秒的时间；
s2：东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，此状态持续40秒的时间； s3：东西方向黄灯亮，南北方向红灯亮，此状态持续5秒的时间； s4：紧急制动状态，东西方向红灯亮，南北方向红灯亮，当紧急制动信号有效（hold=’0’）时进入这种状态。 当紧急制动信号无效（hold=’1’）时，状态机按照s0→s1→s2→s3→s0循环；当紧急制动有效（hold=’0’）时，状态机立即进入s4，两个方向红灯全亮，计数器停止计数；当紧急制动信号再恢复无效时，状态机会回到原来的状态继续执行。 四．电路设计 交通控制器系统顶层原理图如下图所示，它由计数控制器（control），45秒倒计时计数器（M45）模块组成。下面主要介绍计数控制器和倒计时计数器M45的设计方法。
微机原理课程设计报告 新疆农业大学 计算机与信息工程学院 课程题目：微机原理与几口技术 班级：电科112 指导老师：张婧婧 姓名：刘建国 学号：114633222
基于8086的交通信号控制器的设计报告摘要： 这次课程设计，我们的任务是：基于8086的交通信号控制器的设计。8086系统是我们这个学期学习的主线方向，我们将在8086系统的基础上完成交通信号控制器的设计，其具体功能是：1.显示十字路口东西、南北2个方向的红、黄、绿的指示状态。2.实现正常的倒计时功能。用2组数码管作为东西和南北方向的倒计时显示，显示时间为红灯30s，绿灯50s，黄灯5s。3.按S1键能实现特殊的功能，显示倒计时的2组数码管闪烁，计数器停止计数并保持在原来的状态；东西、南北路口均显示红灯状态；特殊状态解除后能继续计数。4.按S2键实现总体清零功能。计数器由初始状态计数，对应的指示灯亮。 关键词：8086系统 74154 74HC373 8255A LED交通灯
(一) 1) 设计目的 交通信号控制灯是日常交通不可缺少的工具，涉及到人们的人生和财产安全，在道路行驶上起了相当关键的作用，因而设计交通信号控制灯是非常有意义的。同时我们这次设计的课题就是“基于8086交通信号控制器的设计”，基于以上目的，我利用一周时间精心设计出课题要求的交通灯。 2) 设计思想 在此次设计过程中，我们选择了数码管、发光二极管、74LS138、74LS373、8255A和8086来控制实现交通灯按设计要求工作。 3）硬件部分 1、LED设计说明: 用LED作为倒计时时间的显示器，LED在亮度、功耗、可视角度和刷新速率等方面，都更具优势。LED与LCD的功耗比大约为10:1，利用LED技术，可以制造出比LCD更薄、更亮、更清晰的显示器，LED是发光二极管属于二极管的一种,LCD是液晶显示器,两者相差太多.但是用LED的点阵也能组成显示器,适用于户外大屏幕显示,分辨率较低，LED与LCD具体比较如下图 表1-1：LCD与LED的比较 2、8255设计说明: 用8255A可编程并行接口芯片的A、B、C三口作为红、绿、黄交通灯的控制输入口。8255有三个并行输入输出口，可以方便的对三种颜色的交通灯进行很好的控制。解决方案是：PB0~PB7接模拟灯二极管，PA0~PA7接7段二极管的段选，PC0~PC3接7段二极管的位选，PC4~PC7与开关相连，处理器芯片集成芯片卡PCI卡连接，用于完成硬件方面的实验正常通信。其芯片比较说明:如下表： 表1-2：8255A与8251芯片的比较
交通灯控制器 ——数字系统设计报告 姓名： 学号：
一．实验目的 1.基本掌握自顶向下的电子系统设计方法 2.学会使用PLD和硬件描述语言设计数字电路,掌握 Quartus II等开发工具的使用方法 3.培养学生自主学习、正确分析和解决问题的能力 二．设计要求 我所选择的课题是用Verilog HDL实现交通灯控制器。该课题的具体内容及要求如下： 主干道与乡村公路十字交叉路口在现代化的农村星罗棋布，为确保车辆安全、迅速地通过，在交叉路口的每个入口处设置了红、绿、黄三色信号灯。红灯禁止通行；绿灯允许通行；黄灯亮则给行驶中的车辆有时间行驶到禁行线之外。主干道和乡村公路都安装了传感器，检测车辆通行情况，用于主干道的优先权控制。 （1）当乡村公路无车时，始终保持乡村公路红灯亮，主干道绿灯亮。 （2）当乡村公路有车时，而主干道通车时间已经超过它的最短通车时间时，禁止主干道通行，让乡村公路通行。主干道最短通车时间为25s 。 （3）当乡村公路和主干道都有车时，按主干道通车25s，乡村公路通车16s交替进行。 （4）不论主干道情况如何，乡村公路通车最长时间为16s。 （5）在每次由绿灯亮变成红灯亮的转换过程中间，要亮5s时
间的黄灯作为过渡。 （6）用开关代替传感器作为检测车辆是否到来的信号。用红、绿、黄三种颜色的发光二极管作交通灯。 （7）要求显示时间，倒计时。 （C表示乡村道路是否有车到来，1表示有，0表示无；SET用来控制系统的开始及停止；RST是复位信号，高电平有效，当RST=1时，恢复到初始设置；CLK是外加时钟信号；MR、MY、MG分别表示主干道的红灯、黄灯和绿灯；CR、CY、CG分别表示乡村道路的红灯、黄灯和绿灯，1表示亮，0表示灭） 系统流程图如下：（MGCR:主干道绿灯，乡村道路红灯；MYCR:主干道黄灯，乡村道路红灯；MRCG:主干道红灯，乡村道路绿灯；MRCY:主干道红灯，乡村道路黄灯；T0=1表示主干道最短通车时间到，T1=1表示5秒黄灯时间到，T2=1表示乡村道路最长通车时间到。）
交通灯控制电路 摘要 在一个交通繁忙的十字路口，没有交通灯来控制来往车辆和行人的通行，假设也没有交警，那会发生什么事情呢？后果是难以想象的，可能会陷入一片混乱，甚至瘫痪。当然我们每个人都不希望这样。我们作为社会的一员，每人都有责任为它的更加先进和快捷做出力所能及的事情。我设计的这个交通控制系统可以通过交通灯控制东西方向车道和南北方向车道两条主次交叉道路上的车辆交替运行,用以减少交通事故的发生概率。并且经过这次实验使得我对电子技术课程内容的理解和掌握有了更深一层的认识，也学会使用半导体元件和集成电路，掌握电子电路的基本分析方法和设计方法，进一步提高分析解决实际问题的综合能力，也为将来的就业或继续深造做好准备。 一、任务 在城市道路上的交叉路口一般设置有交通灯，用于管理两条道路通行车辆。现有一条主干道和一条支干道的汇合点形成十字交叉口，为确保车辆安全、迅速的通行，在交叉路口的每条道上设置一组交通灯，交通灯由红、黄、绿3色组成。红灯亮表示此通道禁止车辆通过路口；黄灯亮表示此通道未过停车线的车辆禁止通行，已过停车线的车辆继续通行；绿灯亮表示该通道车辆可以通行。要求设计一交通灯控制电路以控制十字路口两组交通灯的状态转换，指挥车辆安全通行。指挥车辆安全通行。 设计要求 1、基本要求 （1）设计一个十字路口交通灯控制电路，要求主干道与支干道交替通行。 主干道通行时，主干道绿灯亮，支干道红灯亮，时间为60秒。支干道 通行时，支干道绿灯亮，主干道红灯亮，时间为30秒。 （2）每次绿灯变红灯时，要求黄灯先亮5秒钟。此时另一路口红灯也不变。 （3）黄灯亮时，要求黄灯闪烁，频率为1Hz。 2、发挥部分 要求在绿灯亮（通行时间内）和红灯亮（禁止通行时间内）均有倒计时显示。 二、设计方案选取与论证 1、所选方案的理由：本设计的交通灯控制电路是综合运用了74LS192芯片、7474芯片和NE555芯片等的集成电路。根据任务要求，用单片机或分立组件来实现是比较容易的，但是由于要求不能使用单片机设计，因此使用数字电路课程里学过的知识，运用它们来设计分析电路。即使用分立组件来实现。 2、方案的可行性、优缺点
实验五十字路口交通灯控制器设计一．实验目的 1.进一步加强经典状态机的设计 2.学会设计模可变倒计时计数器 二．实验要求 一条主干道，一条乡间公路。组成十字路口，要求优先保证主干道通行。有MR（主红）、MY（主黄）、MG（主绿）、CR(乡红)、CY（乡黄）、CG（乡绿）六盏交通灯需要控制；交通灯由绿→红有4秒黄灯亮的间隔时间，由红→绿没有间隔时间；系统有MRCY、MRCG、MYCR、MGCR四个状态； 乡间公路右侧各埋有一个传感器，当有车辆通过乡间公路时，发出请求信号S=1，其余时间S=0； 平时系统停留在MGCR（主干道通行）状态，一旦S信号有效，经MYCR（黄灯状态）转入MRCG（乡间公路通行）状态，但要保证MGCR的状态不得短于一分钟；一旦S信号无效，系统脱离MRCG状态。随即经MRCY（黄灯状态）进入MGCR 状态，即使S信号一直有效，MRCG状态也不得长于20秒钟。 三．实验设计： 1.一条主道，一条乡道，组成十字路口，要求优先保证主道通行。 2.当主道没有车通行，且乡道友车要通行时，并且此时主道通行时间大于1分钟，则主道变黄灯，乡道保持红灯，经过4秒倒计时时间进入主道为红灯乡道为绿灯的状态。再倒计时20秒钟。在倒计时过程中，若乡道突然没有车通行，马上进入主道红灯，乡道黄灯状态，倒计时4秒。 3.之后主道变为绿灯，乡道为红灯，这时无论乡道有无车通行都要倒计时60秒，然后若乡道有车通行则主道为黄灯，乡道为红灯，若乡道一直没有车要通行则保持主道通行，若乡道友车通行则按照上面的状态依次进行转换。 按照以上的思路，设计两个底层文件和一个顶层文件： 1.模块1是状态改变控制6盏灯的亮与灭。
华北科技学院计算机系综合性实验 实验报告 课程名称微机原理与接口技术 实验学期2011至2012学年第二学期学生所在系部电子信息工程学院 年级09级专业班级自动化B091班学生姓名戴子昱学号15 任课教师王德志 实验成绩 计算机系制
实验报告须知 1、学生上交实验报告时，必须为打印稿（A4纸）。页面空间不够，可以顺延。 2、学生应该填写的内容包括：封面相关栏目、实验地点、时间、目的、设备环境、 内容、结果及分析等。 3、教师应该填写的内容包括：实验成绩、教师评价等。 4、教师根据本课程的《综合性实验指导单》中实验内容的要求，评定学生的综合 性实验成绩；要求在该课程期末考试前将实验报告交给任课教师。综合性实验中，所涉及的程序，文档等在交实验报告前，拷贝给任课教师。任课教师统一刻录成光盘，与该课程的期末考试成绩一同上交到系里存档。 5、未尽事宜，请参考该课程的实验大纲和教学大纲。
《微机原理与接口技术》课程综合性实验报告 开课实验室：接口实验室2012年06月12日 实验题目 交通信号灯的控制 一、实验目的 （1）通过8255并行接口来控制LED发光二极管的亮灭，并精确延时。 （2）实现黄灯闪烁。 （3）通过8255并口控制，人工进行交通灯的转换。 二、设备与环境 PC机（windows XP） 实验箱（TPC-386EM） 8255A、8253 三、实验内容 1需要完成的基本控制要求概览： （1）南北路口的绿灯、东西路口的红灯同时亮5秒。 （2）南北路口的黄灯闪烁若干次，维持3秒，同时东西路口的红灯。 （3）南北路口的红灯、东西路口的绿灯同时亮5秒。 （4）南北路口的红灯、同时东西路口的黄灯亮烁若干次，维持3秒。 （5）转(1)重复。 （6）紧急情况可以手动控制红绿灯的变换。一个开关控制南北绿，东西红，另一个按钮南北红，东西绿。 （7）黄灯闪烁时扬声器发声，提醒。 2交通红绿的设计基本端口规划 8255A口作为灯控制输出，PA0-PA5分别对应东西红黄绿，南北红黄绿，P6与P7口不用；8253B口作为输入，PB0-PB3分别对应启动，停止，东西方向交通管制，南北方向交通管制（高电平有效）。 8253C口最低位作为输入，接入8253通道1的产生的。1s方波上下降沿来定时；8253通道0输入时钟为1Mhz，通道0用来分频，通道1用来产生1s方波，通道2不用。接线图1所示
一、用中规模器件设计交通灯控制器 一、任务要求 1）通过数字电路的设计，在面包板上模拟交通红绿灯。要求分主干道和支干道，每条道上安装红（主R,支r）绿（主G，支g）黄（主Y，支y）三种颜色的灯，由四种状态自动循环构成（G、r→Y、r→R、g→R、y）; 2）在交通灯处在不同的状态时，设计一计时器以倒计时方式显示计时，并要求不同状态历时分别为：G、r:30秒；R、g:20秒；Y、r,R、y:5秒。 二、总体方案 三、单元电路设计 1）主控电路 在设计要求中要实现四种状态的自动转换，首先要把这四种状态以数字的形态表示出来。因2*2=4,所以可以两位二进制数表示所需状态（00—G、r, 01—Y、r, 10—R、g, 11—R、y）,循环状态：（00—10—11—01—00） 数字电路课程中介绍的计数器就是通过有限几个不同状态之间的循环实现不同模值计数，由此可以尝试设计一模值为4的计数器，其输出（代表不同状态）既可以循环转换，而且能够控制其他部分电路。在课程设计中本人利用74LS74（双上升沿D触发器）设计模4计数器作为主控部分电路。 主控电路图如下:
红绿灯显示电路接线如下: 4）计时部分电路 a)计时器状态产生模块： 设计要求对不同的状态维持的时间不同，而且要以十进制倒计时显示出来。限于实验 室器材本人采用两个74LS161完成计时器状态产生模块设计。 设计思路： 要以十进制输出，而又有一些状态维持时间超过10秒，则必须用两个74LS161分别 产生个位和十位的数字信号。显然，计数器能够完成计时功能，我们可以用74LS161设计， 并把它的时钟cp接秒脉冲。74LS161计数器是采用加法计数，要想倒计时，则在74LS161 输出的信号必须经过非门处理后才能接入数码管的驱动74LS48，而在显示是最好以人们 习惯的数字0---9显示计时，故在设计不同模值计数器确定有效状态时，本人以0000，0001，0010-----1111这些状态中靠后的状态为有效状态。 例如：有效状态1011—1100—1101—1110—1111 取反0100—0011—0010—0001—0000即4------3------2-------1------0实现模5的倒计时。 在将74LS161改装成其他模值时既可以采用同步清零法，也可采用异步置数法，但 0000不可能为有效状态，所以采用异步置数法完成不同模值转化的实现。 首先对控制个位输出的74LS161设计： 按要求对系统的状态不同，即红绿灯的状态不同，个位的进制也就要求不同。本人利 用系统的状态量Q 2、Q 1 控制74LS161的置数端D 3 D 2 D 1 D 。当系统处在G、r或R、g状态时， 个位的进制是十（模10），即逢十进一，当系统处在Y、r或R、y状态时，个位的进制是 五（模5），即逢五进一，模10时，有效状态为0110-----1111，置D 3D 2 D 1 D 为0110，模5
交通灯设计实验报告 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
目录 目录----------------------------------------------------------------第一页实验目的----------------------------------------------------------第二页系统设计----------------------------------------------------------第三页安装调试----------------------------------------------------------第七页元器件及清单----------------------------------------------------第九页心得体会------------------------------------------------------------第十页参考文献---------------------------------------------------------第十一页
一、实验目的 1.设计交通信号灯控制逻辑电路。 二、相关知识 1)十字路口的交通灯指挥着人和车辆的安全运行，实现红绿灯的自动指挥是城市交通管 理现代化的重要课题。通常红灯（R）亮，表示该条道路禁止通行；黄灯（Y）亮，表示停车；绿灯（G）亮，表示该条道路允许通行。 2)本实验要利用proteus设计仿真实现一个十字路口的交通灯控制系统，与其他控制系 统一样，本系统划分为控制器和受控电路两部分。控制器使整个系统按设定的工作方式交替指挥车辆及行人的通行，并接收受控部分的反馈信号，决定其状态转换方向及输出信号，控制整个系统的工作过程。 三、实验任务 a)满足图1所示的顺序工作流程。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EWR,EWY,EWG。他们的工作方式，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。 b)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等于东西方向亮黄，绿灯时间之和。时序公作流程图如图2。假设每个单位为4s，则南北，东西方向绿，黄，红灯亮时间分别为20s,4s,24s，一次循环为48s。其中红灯亮的时间是绿灯，黄灯亮的时间之和，黄灯是间歇闪耀。 c)其中路口要有数字显示，作为时间提示，以便人们更直观的把握时间。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“0”，十字路口红绿灯交换，一次工作循环结束，然后进入下一步另一方向的工作循环。 d)可以手动调整和自动控制，夜间为黄灯闪耀。
2011级课程设计实验报告 交 通 灯 控 制 器 院（系）：计算机与信息工程学院 专业年级: 2011级通信工程一班 姓名: 谢仙 学号: 指导教师: 杨菊秋 2013年06月25日
目录 1 引言 (3) 2 任务与要求 (3) 3 课程设计摘要及整体方框图 (3) 4 课程设计原理 (4) 555定时器 (5) 七位二进制计数器4024 (6) 二进制可逆计数器74LS193 (8) 数码显示电路 (9) 结论 (10) 体会与收获 (10) 附录： 1、整体电路原理图 (11) 2、元件表 (12) 3、焊接与调试 (12) 1引言
交通信号灯常用于交叉路口，用来控制车辆的流量，提高交叉路口车辆的通行能力，减少交通事故。本交通灯设计主要由秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路组成。秒脉冲发生器由NE555产生脉冲，计数器由74LS193和4024实现，译码电路采用74LS48和七段数码管来显示。 2设计任务与要求 交通灯控制信号的应用非常广泛。本电路设计一个交通灯控制器，需要达到的目的如下; 一个周期64秒，平均分配，前32秒红灯亮，后32秒绿灯亮。 在红灯亮的期间的后8秒与红灯在一起的黄灯闪烁（注意：红灯同时亮）。为了显示效果明显，设计闪烁频率为1。 在绿灯亮的期间的后8秒与绿灯在一起的黄灯闪烁（注意：绿灯同时亮），为了显示效果明显，设计闪烁频率为1。 在黄灯闪烁期间，数码管同时倒计时显示，在此期间以外，数码管不亮。 3课程设计摘要及整体方框图 为了完成交通灯控制电路的设计，方案考虑如下： 一个脉冲信号发生器，一个二进制加法计数器，一个十进制减法计数器，红灯与绿灯以及黄灯是否亮是由二进制加法计数器的输出端状态来决定的，因此，设计一个组合逻辑电路，它的输入信号就是二进制加法计数器的输出信号，它的输出就是发光二极管的控制信号，因此，需要一个组合逻辑电路，六个发光二极管（二个红色发光二极管，二个绿色发光二极管，二个黄色发光二极管）电路，一个数码管显示电路。结构图如下： 4 课程设计原理分析及相关知识概述
综合实验一：模拟交通灯控制实验 一、实验目的 1、了解时间常数的计算方法。 2、了解80C51中断的工作机理、过程，掌握中断服务程序的编制。 3、掌握80C51单片机内部定时／计数器的工作方式选择，初始化程序的设置以及中断服务子程序的设计。 二、实验内容 编写模拟交通灯运行控制程序。要求红绿灯亮灯延时时间为30秒，黄灯亮灯延时时间为10秒。利用二位八段LED显示器进行时间显示。时间显示采用倒计时的方式。时间归零时信号进行切换。 三、实验要求 掌握单片机内部通用资源如中断、定时计数器、串行口及并行端口的应用。 时间的延时必须采用定时器定时中断方式进行，定时器0或定时器1可任选一个（默认为0）。编程时请充分考虑定期器的时间扩展问题。 利用二位八段LED显示器进行时间显示，显示码采用串行口模式0进行输出。 显示方式及相应的程序编写请参考实验一。显示部分的详细接线原理及对应的显示码参考图15。 掌握中断系统的基本概念及使用方法。如：中断被响应所需的必要条件；一个完整的中断响应过程；中断优先级的概念 信号灯的控制由并行口P0口输出进行快关控制。 四、实验线路图 图为交通灯控制接线示意图，除红绿黄六路交通灯外，还需要用到两个八段LED显示器，用于显示交通灯时间显示，显示码采用串行口模式0进行输出。 图为八段显示器接线原理图，具体说明了串行口工作模式0的硬件线路。由于开发板一有6个八段显示器，在实验过程中除正常计时的两个八段LED外，将其余四个灭掉。
图交通灯控制接线示意图 图八段显示器接线原理图五、程序及注释 ORG 0000H
ORG 000BH ；定时器计数器T0中断矢量 AJMP T0INT ORG 0030H MAIN: MOV TMOD,#01H ；设定时器/计数器T0为方式1，T1为方式0 MOV SCON,#00H MOV SP,#60H ；设堆栈指针SP为60H SETB TR0 ；启动定时器/计数器T0 SETB PT0 ；T0中断为高优先级 SETB ET0 ；允许定时器/计数器T0中断 SETB EA ；开中断 MOV TL0,#0B0H ；设T0时间常数为100ms MOV TH0,#3CH ;ORG 0100H RED: SETB ；设置灯的初始状态 CLR CLR CLR CLR SETB MOV R0,#30 ；红绿灯亮30秒 MOV R1,#10 ；黄灯亮10秒 LOOP1:MOV A,R0
实验：交通灯设计 一、设计任务及要求： 设计任务：模拟十字路口交通信号灯的工作过程，利用实验板上的两组红、黄、绿LED作为交通信号灯，设计一个交通信号灯控制器。要求： （1）交通灯从绿变红时，有4秒黄灯亮的间隔时间； （2）交通灯红变绿是直接进行的，没有间隔时间； （3）主干道上的绿灯时间为40秒，支干道的绿灯时间为20秒； （4）在任意时间，显示每个状态到该状态结束所需的时间。 主干道 图1 路口交通管理示意图 设计要求： （1）采用VHDL语言编写程序，并在QuartusII工具平台中进行仿真，下载到EDA实验箱进行验证。 （2）编写设计报告，要求包括方案选择、程序清单、调试过程及测试结果。 二、设计原理 1、设计目的： 学习DEA开发软件和QuartusII的使用方法，熟悉可编程逻辑器件的使用。通过制作来了解交通灯控制系统，交通灯控制系统主要是实现城市十字交叉路口红绿灯的控制 2、设计说明
（1）第一模块：clk时钟秒脉冲发生电路 在红绿灯交通信号系统中，大多数情况是通过自动控制的方式指挥交通的。 因此为了避免意外事件的发生，电路必须给一个稳定的时钟（clock）才能让系统正常运作。 模块说明： 系统输入信号： Clk: 由外接信号发生器提供256的时钟信号； 系统输出信号： full：产生每秒一个脉冲的信号； （2）第二模块：计数秒数选择电路 计数电路最主要的功能就是记数负责显示倒数的计数值，对下一个模块提供状态转换信号。 模块说明： 系统输入：full: 接收由clk电路的提供的1HZ的时钟脉冲信号； 系统输出信号：tm：产生显示电路状态转换信号 tl：倒计数值秒数个位变化控制信号 th：倒计数值秒数十位变化控制信号 （3）第三模块：红绿灯状态转换电路 本电路负责红绿灯的转换。 模块说明： 系统输入信号：full: 接收由clk电路的提供的1hz的时钟脉冲信号； tm: 接收计数秒数选择电路状态转换信号； 系统输出信号：comb_out: 负责红绿灯的状态显示。 （4）第四模块：时间显示电路 本电路负责红绿灯的计数时间的显示。 模块说明： 系统输入信号：tl：倒计数值秒数个位变化控制信号； th：倒计数值秒数十位变化控制信号； 系统输出信号：led7s1: 负责红绿灯的显示秒数个位。 led7s2：负责红绿灯的显示秒数十位。 三、设计方案
《数字设计》课程实验报告 实验名称：交通灯控制逻辑电路的设计与仿真实现 学员：学号： 培养类型：年级： 专业：所属学院： 指导教员：职称： 实验室：实验日期：
交通灯控制逻辑电路的设计与仿真实现 实验目的： 1. 熟悉Multisim仿真软件的主要功能和使用。 2. 熟悉各种常用的MSI时序逻辑电路的功能和使用。 3. 运用逻辑设计知识，学会设计简单实用的数字系统。 二、实验任务及要求： 1.设计一个甲干道和乙干道交叉十字路口的交通灯控制逻辑电路。每个干道各一组指示灯（红、绿、黄）。要求：当甲干道绿灯亮16秒时，乙干道的红灯亮；接着甲干道的黄灯亮5秒，乙干道红灯依然亮；紧接着乙干道的绿灯亮16秒，这时甲干道红灯亮；然后乙干道黄灯亮5秒，甲干道红灯依然亮；最后又是甲干道绿灯亮，乙干道变红灯，依照以上顺序循环，甲乙干道的绿红黄交通指示灯分别亮着。 2.要求： （1）分析交通灯状态变换，画出基于格雷码顺序的交通灯控制状态图。 （2）设计时序逻辑电路部分，写出完整的设计过程，画出逻辑电路图。在Multisim 仿真平台上，搭建设计好的该单元电路，测试验证，将电路调试正确。 （3）设计组合逻辑电路部分，写出完整的设计过程，画出逻辑电路图。在Multisim 仿真平台上，搭建设计好的该单元电路，测试验证，将电路调试正确。 （4）用74LS161计数器构造16秒定时和5秒定时的定时电路，画出连线图。在Multisim仿真平台上，选用74LS161芯片连线，测试验证，将电路调试正确。（5）在Multisim仿真平台上形成整个系统完整的电路，统调测试结果。 三、设计思路与基本原理： 依据功能要求，交通灯控制系统应主要有定时电路、时序逻辑电路及信号灯转换器组合逻辑电路组成，系统的结构框图如图1所示。其中定时电路控制时序逻辑电路状态的该表时间，时序逻辑电路根据定时电路的驱动信号而改变状态，进而通过组合逻辑电路控制交通灯系统正常运行。 在各单元电路的设计顺序上，最先设计基础格雷码顺序的交通灯控制状态图，由此确定时序逻辑电路的设计，并完成该部分电路的调试。接着在设计好时序路逻辑电路的基础上，根据状态输出设计组合逻辑电路，并完成该部分的调试。最后完成定时电路的设计与调试。整合电路，形成整个系统完整的电路，统调测试结果。
课程设计论文 题目：交通灯定时控制系统的设计、制作 学院： ____ 专业： ____ 学号： _____ 姓名： ________ 指导教师： _________ 完成日期：
设计任务书 在城镇街道的十字交叉路口，为了保证交通秩序和行人安全，一般在每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯，其中红灯亮，表示该条道路禁止通行；黄灯亮表示该条道路上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行；绿灯亮表示该条道路允许通行。交通灯控制电路自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换，指挥各种车辆和行人安全通行，实现十字路口交通管理的自动化。 设计一个十字路口的交通灯定时控制系统，基本要求如下： （1）甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行，每次 通行时间都设为 25 秒。 （2）每次绿灯变红灯时，黄灯先亮 5 秒钟，才能变换运行车道。 （3）黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次。 选做扩展功能： （4）十字路口有数字显示灯亮时间，要求灯亮时间以秒为单 位作减计数； （5）要求通行时间和黄灯亮的时间均可在 0~99s 内任意设定。
目录 一、交通灯设计原理?????????????????? 4 二、单元电路的设计????????????????? (8) 1、秒脉冲发生器?????????????????..8 2、定时器???????????????????.? ..9 3、控制器?...??????????????????..11 4、译码器?????????????????...?? ..14 5、显示部分?????????????????? (16) 6.整个交通灯控制系统的布局??????????? (17) 三、仿真过程与效果分析 (17) 四、元器件清单 (19) 五、体会总结 (20) 六、参考文献 (21) 七、附录
EDA实验报告 一、课程设计题目及要求 题目: 十字路口交通灯 具体要求: 设计一个十字路口得交通灯控制器,能显示十字路口东西、南北两个方向红、黄、绿灯得指示状态。用两组红、黄、绿三种颜色得灯分别作为东西、南北两个方向红、黄、绿等。变化规律为:东西绿灯亮,南北红灯亮——东西黄灯亮,南北红灯亮——东西红灯亮,南北绿灯亮——东西红灯亮,南北黄灯亮——东西绿灯亮,南北红灯亮······,这样循环下去。南北方向每次通行时间为45秒,东西方向每次通行时间为45秒,要求两条交叉道路上得车辆交替运行,时间可设置修改。绿灯转为红灯时,要求黄灯先亮5秒钟,才能变换运行车道。并要求所有交通灯得状态变化在时钟脉冲上升沿处。 二、实验编程环境 QuartusII 8、0 三、课程设计得详细设计方案 (一)、总体设计方案得描述 1、1、根据交通灯系统设计要求,可以用一个有限状态机来实现这个交通灯控制器。首先根据功能要求,明确两组交通灯得状态,这两组交通灯总共共有四种状态,我们用ST0,ST1,ST2,ST3 来表示: St0表示东西路绿灯亮,南北路红灯亮; St1表示东西路黄灯亮,南北路红灯亮; St2表示东西路红灯亮,南北路绿灯亮; St3表示东西路红灯亮,南北路黄灯亮; 1、2、根据上述四种状态描述列出得状态转换表 1、3、根据状态转换表得到交通灯控制器得状态转移图如图所示。
交通灯控制器得状态转移图 (二)各个模块设计 2、1、控制器模块 控制器模块示意图 其中,clk 为时钟信号,时钟上升沿有效。hold 为紧急制动信号,低电平有效。ared,agreen,ayellow 分别表示东西方向得红灯,黄灯,绿灯显示信号,高电平有效。 bred,bgreen,byellow 分别表示南北方向得红灯,黄灯,绿灯显示信号,高电平有效。 用于控制红绿黄灯得亮暗情况。 2、2、45秒倒计时计数器模块 45秒倒计时计数器模块示意图 其中,CLK 为时钟信号,时钟上升沿有效。EN 为使能端,高电平有效。CR 为紧急制动信号低电平有效。QL{3、、0}就是计数低位。QH{3、、0}就是计数高位。 用于45秒得倒计时计数。 2、3、7位译码器模块 7位译码器模块示意图 其中dat{3、、0}为要译码得信号。a,b,c,d,e,f,g 为译码后得信号。 用于将45秒倒计时计数得信号译码成数码管可以识别得信号。 2、4、50MHZ 分频器模块 50MHZ 分频器模块示意图 其中clk 为50MHZ 时钟信号,时钟上升沿有效。输出clk_out 为1HZ 时钟信号,时钟上升CLK EN CR QL[3、、0] QH[3、、0] OC m45 inst2
红绿灯实验报告 上海交通大学材料科学与工程学院 实验目的： 通过Labview程序设计做出十字路口红绿灯的计算机模拟。 程序原理： 整体思路： 用户将纵向红灯时间t纵红、纵向黄灯时间t纵黄、纵向绿灯时间t纵绿输入完毕后，程序会将这三段时间相加作为一个循环的时长T，并把时间计数器的时间除以1000取整数部分，再用这个结果除以T取余数得到当前循环已进行的时间t，取整数得到已进行的循环次数n。为了简便起见，程序默认t横黄等于t纵黄。根据实际经验可知： 机动车道部分： t纵红= t横黄+ t横绿 t横红= t纵黄+ t纵绿 人行道部分： t纵红= t横绿= 机动车道部分t纵红 t横红= t纵绿= 机动车道部分t横红 因此，我们可以采用判断时间区间的办法控制各个指示灯的亮灭，即：令纵向红灯时间区间为[ 0，t 纵红 ]、纵向黄灯时间区间为[ t纵红 + t纵绿，T ]、纵向绿灯时间区间为[ t纵红，t纵红 + t纵绿 ]、横向红灯时间区间为[ t纵红，T ]、横向黄灯时间区间为[ t横绿，t纵红 ]、横向绿灯时间区间为[ 0，t横绿 ]，利用判定范围元件判断t所符合的区间。当t符合某些红灯或绿灯的区间时，指定元件将布尔量直接输出到信号灯，从而点亮这些红灯或绿灯并保持其他红灯或绿灯不工作；当t符合黄灯的区间时，利用相应元件得到黄灯已工作的时间，并将其除以2取余数，判断余数是否等于0，将布尔量输入信号灯，达到让黄灯闪烁的目的。 显然，各对指示灯时间区间均不相同，但是同一方向上三种颜色的指示灯的时间区间相加正好可以构成一个完整的循环，所以某一确定方向上有且仅有一种颜色的交通灯在工作。另外，本程序通过控制时间区间，完美地实现了不同方向上指示灯的协同工作，很好地模拟了实际情况。 另外，程序利用while循环以及移位寄存器实现连续运行。根据时间计数器的性质，每计时1000毫秒就会自动停止一次，所以本程序的设计中，每次循环里时间计数器只运行1000毫秒，通过不停地循环实现程序的连续运行。将移位寄存器赋以初始值1，而开始计时的时候n = 0。当二者不相等时，利用元件把此时移位寄存器的数值再次寄存并继续循环；当二者相等后，利用元件把移位寄存器此时的数值加1后寄存并继续循环，则二者又不相等了，元件就会把此时移位寄存器的数值再次寄存并继续循环。依此类推，则程序就会连续运行下去，不会终止。 程序设计方案： 当前循环已进行的时间t和已进行的循环次数n的获取： 加入一个时间计数器。由于时间单位是毫秒，而用户输入的时间单位是秒，因此需要转换单位：把计数的时间用“商与余数”元件除以1000取整数部分，即可将毫秒转化为秒。记此结果为t0，然后把t纵红、t纵黄和t纵绿用复合运算元件相加得到T，再用“商与余数”元件将t0除以T取余数即可得到当前循环已进行的时间t，取整数即为已进行的循环次数n。 机动车道指示灯部分：