数电汽车尾灯课程设计报告

数字逻辑课程设计

学院：信息工程学院

班级：10网络2班

姓名：张兴明

学号：201001040220

河北联合大学信息工程学院

2012年 06月 28 日

数字逻辑课程设计

一、课程设计目的

通过本课程设计，能够综合运用所学理论知识，拓宽知识面，系统地进行电子电路的工程实践训练，培养工程师的基本技能，提高分析问题和解决问题的能力。

二、课程设计要求

本课程设计分为实际设计与虚拟仿真两个环节。

实际设计应使学生学会电子系统设计的基本设计方法，包括：方案的选择、框图的绘制、单元电路的设计、元器件的选择等方面。

虚拟仿真环节应使学生学会使用电路仿真分析软件（Multisim）在计算机上进行电路设计与分析的方法。要求学生所选课题必须在计算机上通过虚拟设计确定设计方案，通过虚拟仿真建立系统，完成设计要求。

三、课程设计内容

设计题目：汽车尾灯

要求：

?用6个发光二极管模拟汽车尾灯，即左尾灯（L1-L3）3个发光二极管；右尾灯

（R1-R3）3个发光二极管。

?用两个开关分别控制左转弯尾灯显示和右转弯尾灯显示。

?当左转弯开关K L打开时，左转弯尾灯显示的3个发光二极管按图4所示规律亮

灭显示。同样，当右转弯开关KR被打开时，右转弯尾灯与左转弯灯相同规律亮

灭显示，但方向相反。

图4 左转弯显示规律图

四、实现方案和设计工作原理：

可以把三个灯逻辑抽象，取灯泡亮为1，灭为0，所以四种状态依次为：111，011，001，000。可以取触发器来实现这几个状态的生成，因为有三个灯泡，因此需要三个D触发器来依次关联三个灯泡。至于左右亮灯的控制，可以通过一个38译码器来实现功能，通过输入A，B，C的值来实现输出的控制，再通过几个与门来控制灯泡的亮灭。

（1）列出尾灯与汽车运行状态表

由于汽车左右转弯时，三个指示灯循环点亮，所以用三进制计数器控制译码器电路顺序输出低电平，从而控制尾灯按要求点亮。由此得出在每种运行状态下，各指示灯与各给定条件（S1、S0、CP、Q1、Q0）的关系，即逻辑功能表如表2所示（表中0表示灯灭状态，1表示灯亮状态）。

汽车尾灯控制逻辑功能表

五、设计过程和元器件选择依据：

汽车尾灯电路的显示电路由6个小灯泡构成；控制电路由3-8线译码器74LS138构成。74LS138的三个输入端A,B,C分别接KL，KR,和地。当KL,KR都闭合时，Y0,Y1,Y2输出的都是零信号，仅当KR闭合时，Y1输出高电平，仅当KL闭合时，Y2输出高电平。所以电路图中起控制作用的部分如下图：

信号的产生则是由三个D触发器实现的。电路的次态/输出图如下所示：

由逻辑功能可以求得三个触发器的状态方程和驱动方程：

状态方程为：Q0*=Q0’+Q1；Q1*=Q2+Q0’；Q2*=Q0’.

因为特性方程为：Q*=D

所以三个D触发器的驱动方程为：D0= Q0’+Q1；D1=Q2+Q0’；D2=Q0’.

发生信号的功能图：

在灯泡的输入端都加一个与门可以有效的控制左右灯的亮灭选择，仅当KL打开时，与左边灯与门相连的信号为1信号，所以左边的灯照常点亮，与右边灯与门相连的信号为0信号，所以右边的灯被屏蔽。相反，仅当KR打开时，右边的为1信号，左边灯被屏蔽，良好的实现了开关控制的功能。

输出方程：

Q0=L1

Q1=L2

Q2=L3

Q0=R1

Q1=R2

Q2=R3

总的电路图如下：

六、列出系统需要的元器件清单：

①三八译码器74LS138D 1片

②D触发器74LS74D 3片

③或非门74LS02D 2片

④非门74LS04D 2片

⑤与门74LS08D 6片

⑥电阻，电源，开关，接地若干。

七、总结收获体会

本次课程设计运用的是《数字电子技术基础》相关知识，做这个设计之前要重新复习有关的原理知识，使我们能够较好的巩固所学的知识。因为第一次接触multisim软件，所以使用起来也存在不少困难，但是通过设计这个电路图，使我已经初步的掌握了multisim的基本功能和使用方法。为以后熟练使用打下了良好的基础。在设计过程中，出现过很多的错误，有灯不亮或者是亮的规律不正确等，但是经过反复的检测和重做，终于实现了所要的功能。