???計數器選用集成電路74LS163進行設計較簡便。74LS163是4位二進制同步計數器,它具有同步清零、同步置數的功能。74LS163的外引線排列圖和時序波形圖如圖12、3所示,其功能表如表12、2所示。圖中, 是低電平有效的同步清零輸入端, 是低電平有效才同步并行置數控制端,CTp、CTT是計 圖12、2 交通燈的ASM圖數控制端,CO是進位輸出端,D0~D3是并行數據輸入端,Q0~Q 3是數據輸出端。由兩片74LS163級聯組成的定時器電路如圖12、4所示。電路的工作原理請自行分析。
???(2)控制器
????控制器是交通管理的核心,它應該能夠按照交通管理規則控制信號燈工作狀態的轉換。從ASM圖可以列出控制器的狀態轉換表,如表12、3所示。選用兩個D觸發器FF1、FFO做為時序寄存器產生 4種狀態,控制器狀態轉換的條件為TL和TY,當控制器處于Q1n+1Q0n+1= 00狀態時,如果TL= 0,則控制器保持在00狀態;如果,則控制器轉換到Q1n+1Q0n+1= 01狀態。這兩種情況與條件TY無關,所以用無關項"X"表示。其余情況依次類推,同時表中還列出了狀態轉換信號ST。
表12、2 74LS163功能表
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表12、3 控制器狀態轉換表
????根據表12、3、可以推出狀態方程和轉換信號方程,其方法是:將Q1n+1、Q0n+1和 ST為1的項所對應的輸人或狀態轉換條件變量相與,其中"1"用原變量表示,"0"用反變量表示,然后將各與項相或,即可得到下面的方程:
????根據以上方程,選用數據選擇器 74LS153來實現每個D觸發器的輸入函數,將觸發器的現態值( )加到74LS153的數據選擇輸入端作為控制信號.即可實現控制器的功能。控制器的邏輯圖如圖12、5所示。圖中R、C構成上電復位電路 。