狀態控制電路

交通燈控制器的控制過程分為四個階段，對應的輸出有四個狀態，分別用S0，S1，S2和S3表示，經過2-4譯碼器譯碼后可以控制四個電路中的其中一個工作，每個電路對應一個狀態，其工作主要有三個時間間隔，TL，TS和TY（TL為東西方向綠燈亮的時間間隔，本設計預置為9s，TS為南北方向綠燈亮的時間間隔，本設計預置為9s，TY為東西方向或南北方向黃燈亮的時間間隔，本設計預置為3s）。
S0狀態：東西方向綠燈亮，南北方向紅燈亮，此時南北方向有車等待通過，而且東西方向綠燈已亮，滿足規定的時間間隔9s，控制器發出狀態轉換信號ST，輸出從狀態S0轉換到S1。
S1狀態：東西方向黃燈亮，南北方向紅燈亮，進入此狀態，黃燈亮滿足規定的時間間隔3s時，控制器發出狀態轉換信號ST，輸出從狀態S1轉換到S2。
S2狀態：南北方向綠燈亮，東西方向紅燈亮，若此時南北方向繼續有車，則繼續保持此狀態，但南北方向綠燈亮的時間不得超過9s時間間隔，否則控制器發出狀態轉換信號ST，使輸出轉換到S3狀態。
S3狀態：南北方向黃燈亮，東西方向紅燈亮，此時狀態于S1狀態持續的時間間隔相同，均為3s，時間到時，控制器發出ST信號，輸出從狀態S3回到S0狀態。
各狀態與信號燈的關系由表3給出，其中HG，HY，HR分別表示東西方向綠、黃、紅燈。FG，FY，FR分別表示南北方向綠、黃、紅燈。

表3 控制器狀態編碼與信號燈關系表

交通燈以上4種工作狀態的轉換時由控制器進行控制的。為實現此功能，此設計選用74HC390計數器，雙2-4譯碼器74139，74HC390計數器。其電路如圖5所示。

圖5 狀態控制電路原理圖
74139集成塊芯片內有兩個2-4譯碼器。輸入的2位二進制編碼共表示種狀態，譯碼器將每個輸入編碼譯成對應的一根輸出線上的確低電平信號。E為使能端，低電平有效。它既可控制電路的工作，也可用于擴展邏輯功能。E=0時，2-4譯碼器工作；E=1時，電路被禁止，輸出全部為高電平，輸出狀態與輸入編碼無關。BA可視作二進制數據，B為高位，A為低位，與輸出Y0-Y3對應。