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用VHDL設(shè)計(jì)汽車(chē)尾燈控制器

汽車(chē)尾燈控制器的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)：存在6盞汽車(chē)尾燈(汽車(chē)尾部左、右各3盞)，用兩個(gè)開(kāi)關(guān)作為轉(zhuǎn)彎和剎車(chē)控制信號(hào)(一個(gè)開(kāi)關(guān)控制右轉(zhuǎn)彎，另一個(gè)開(kāi)關(guān)控制左轉(zhuǎn)彎)，用一個(gè)開(kāi)關(guān)作為汽車(chē)車(chē)鎖開(kāi)啟控制，打開(kāi)汽車(chē)時(shí)車(chē)燈閃爍3秒鐘，才能行駛。要求：當(dāng)汽車(chē)往前行駛時(shí)(此時(shí)兩個(gè)開(kāi)關(guān)都未接通)，6盞燈全滅。當(dāng)汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，若右轉(zhuǎn)彎(即右轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)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(zhuǎn)彎(即左轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)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(dāng)左、右兩個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)接通時(shí)，6盞尾燈同時(shí)明、暗閃爍。注意：車(chē)燈閃爍和亮滅要求亮0.5秒滅1秒。計(jì)時(shí)模塊用單獨(dú)的實(shí)體實(shí)現(xiàn)。: 問(wèn) 提問(wèn)者：網(wǎng)友 | 2017-04-01

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一汽車(chē)尾燈控制電路設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求（一）設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)一個(gè)汽車(chē)尾燈控制電路，汽車(chē)尾部左右兩側(cè)各有3個(gè)指示燈（用發(fā)光二極管模擬），當(dāng)在汽車(chē)正常運(yùn)行時(shí)只是燈全滅；在右轉(zhuǎn)彎時(shí)，右側(cè)3個(gè)指示燈按右循環(huán)順序點(diǎn)亮（R1—R1R2—R1R2R3—全滅—R1）時(shí)間間隔0.5S（采用一個(gè)2Hz的方波源）；在左轉(zhuǎn)彎時(shí)，左側(cè)3個(gè)指示燈按左循環(huán)順序點(diǎn)亮（L1—L1L2—L1L2L3—全滅—L1）；在臨時(shí)剎車(chē)或者檢查尾燈是否正常時(shí)，所有指示燈同時(shí)點(diǎn)亮（R1R2R3L1L2L3點(diǎn)亮）；當(dāng)汽車(chē)后退的時(shí)候所有尾燈循環(huán)點(diǎn)亮，當(dāng)晚上行車(chē)的時(shí)候汽車(chē)尾燈最下一個(gè)燈一直點(diǎn)亮。 (二) 設(shè)計(jì)要求 1 汽車(chē)尾燈的控制電路的設(shè)計(jì)要求汽車(chē)尾部左右兩側(cè)各有3個(gè)指示燈。當(dāng)接通左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、剎車(chē)和檢查時(shí)，指示燈按照指定要求閃爍。 (1)當(dāng)接通右轉(zhuǎn)電鍵時(shí)，右側(cè)的3個(gè)汽車(chē)尾燈（用發(fā)光二極管模擬）按照右循環(huán)的順序依次點(diǎn)亮。 (2)當(dāng)接通左轉(zhuǎn)電鍵時(shí)，左側(cè)的3個(gè)汽車(chē)尾燈按照左循環(huán)的順序依次點(diǎn)亮。 (3)當(dāng)接通剎車(chē)電鍵時(shí)，汽車(chē)所有的尾燈同時(shí)閃爍。 (4)當(dāng)接通檢查電鍵時(shí)，汽車(chē)所有的尾燈點(diǎn)亮。分析以上設(shè)計(jì)任務(wù)，由于汽車(chē)左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、剎車(chē)、倒車(chē)、晚上行車(chē)時(shí)，所有燈點(diǎn)亮的次序和是否點(diǎn)亮是不同的，所以用74138譯碼器對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行譯碼，從而得到一個(gè)低電平輸出，再由這個(gè)低電平控制一個(gè)計(jì)數(shù)器74161，計(jì)數(shù)器輸出為高點(diǎn)評(píng)時(shí)就點(diǎn)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(diǎn)亮。由此得出在每種運(yùn)行狀態(tài)下，各指示燈與給定條件間的關(guān)系，即邏輯功能表1所示，汽車(chē)尾燈控制電路設(shè)計(jì)總體框圖如圖1所示。表1 汽車(chē)尾燈和汽車(chē)運(yùn)行狀態(tài)表圖1 汽車(chē)尾燈控制電路設(shè)計(jì)總體框圖二電路的工作原理經(jīng)過(guò)以上所述的設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求的分析，可以將電路分為以下幾部分：首先，通過(guò)555定時(shí)器產(chǎn)生頻率為1Hz的脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)用于提供給D觸發(fā)器和剎車(chē)時(shí)的輸入信號(hào)。 3個(gè)D觸發(fā)器用于產(chǎn)生三端輸出的001、010、100的循環(huán)信號(hào)，此信號(hào)提供左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的原始信號(hào)。左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的原始信號(hào)通過(guò)6個(gè)與門(mén)以及電鍵提供的高低電位信號(hào)，將原始信號(hào)分別輸出到左、右的3個(gè)汽車(chē)尾燈上。這部分電路起到信號(hào)分揀的作用。分揀之后的信號(hào)通過(guò)或門(mén)，實(shí)現(xiàn)與剎車(chē)、檢查電鍵信號(hào)的之間選擇。最終得到的信號(hào)即可輸出到發(fā)光二極管上，實(shí)現(xiàn)所需功能。三系統(tǒng)方案的選擇在設(shè)計(jì)本電路時(shí)，一共考慮過(guò)二種方案。這二種方案的不同點(diǎn)在于產(chǎn)生001、010、100三種信號(hào)的方法不同。下面簡(jiǎn)單的介紹一下這二種方案：（一）方案一：該方案通過(guò)74LS160計(jì)數(shù)器構(gòu)成能產(chǎn)生01、10、11三種狀態(tài)循環(huán)的信號(hào)，然后再通過(guò)邏輯電路將其轉(zhuǎn)換成所需的001、010、100三種左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)的信號(hào)。設(shè)：74LS160輸出的兩位信號(hào)從高位到低位分別是B A，輸出信號(hào)為Z Y X。則經(jīng)過(guò) 的邏輯運(yùn)算便可實(shí)現(xiàn)所需的功能。電路圖如下圖2 尾燈在閃爍時(shí)會(huì)出現(xiàn)不自然但是該方案在模擬時(shí)發(fā)現(xiàn)，由于計(jì)數(shù)器的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)的存在，使得尾燈在閃爍時(shí)總會(huì)出現(xiàn)不自然的中間過(guò)程。（二）方案二：該方案是由555脈沖電路產(chǎn)生頻率為1Hz的脈沖信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)74LS160S組成的計(jì)數(shù)器電路，由開(kāi)關(guān)電路來(lái)控制74LS138組成的譯碼電路，由計(jì)數(shù)電路和譯碼電路一起控制顯示驅(qū)動(dòng)電路，從而控制尾燈的亮滅，555定時(shí)器產(chǎn)生的信號(hào)可以使尾燈快速閃亮，通過(guò)D觸發(fā)器產(chǎn)生001、010、100的三種狀態(tài)信號(hào)，此信號(hào)提供左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的原始信號(hào)。左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的原始信號(hào)通過(guò)6個(gè)與門(mén)以及電鍵提供的高低電位信號(hào)，將原始信號(hào)分別輸出到左、右的3個(gè)汽車(chē)尾燈上。這部分電路起到信號(hào)分揀的作用。分揀之后的信號(hào)通過(guò)或門(mén)，實(shí)現(xiàn)與剎車(chē)、檢查電鍵信號(hào)的之間選擇。最終得到的信號(hào)即可輸出到發(fā)光二極管上，實(shí)現(xiàn)所需功能。方案二是本次設(shè)計(jì)中使用的方案，該方案的詳細(xì)設(shè)計(jì)將在下面詳細(xì)敘述。: 回答者：網(wǎng)友

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