交通灯设计：原理图绘制与CPLD/FPGA仿真

本资源是一份关于交通灯控制与显示电路的综合设计实验教程，主要针对电气工程专业的学生，由柯友爱同学完成，适用于电气10801班。实验目的是让学生掌握组合逻辑和时序逻辑电路的设计，提升数字系统综合设计能力，以及熟悉数字电路的软件仿真和硬件安装调试。 实验的核心是设计一个十字路口的交通灯控制系统，包含红、绿、黄三种颜色的交通灯，通过软件如Proteus进行原理图绘制和电路仿真。首先，学生需要进行方案设计，包括功能分析，如基本功能如按照预设时序切换，特殊状态控制（紧急车辆优先）以及信号灯点亮时间预置，确保行车安全。此外，还有扩展功能，如故障报警，当交通灯异常时能发出警告。 实验分为四个步骤：一、方案设计，包括问题描述和功能分析；二、组合逻辑电路的设计与实现，通过状态表和状态转换图确定电路逻辑；三、时序逻辑电路设计，构建满足交通灯切换规律的电路模块图；四、实际应用，使用CPLD/FPGA可编程器件实现整个电路，并进行软件仿真和硬件调试，验证设计的正确性和有效性。 实验中使用的元器件包括集成逻辑门、编码器、译码器、数字选择器和计数器等中、小规模数字电路，以及CPLD/FPGA等可编程逻辑器件，旨在培养学生的实际操作能力和理论结合实践的能力。 通过这个实验，学生不仅会深入理解数字电路工作原理，还能提升电路设计、模拟仿真、故障检测和解决的能力，对后续的电子工程学习和实际工程项目的实施具有重要意义。