数电课程设计报告—医院病人紧急呼叫系统设计方案与对策.docx

数字电路课程设计一、设计总体思路 ......................................................................22.基本原理与框图 .....................................................................23.总电路图 ...............................................................................4二、单元电路设计 ......................................................................51.信号锁存电路 .........................................................................52.优先编码电路 .......................................................................73.显示电路 ...............................................................................94.逻辑控制及复位电路 ............................................................9三、附录 ....................................................................................12专业资料..一、设计总体思路1.设计容及要求根据要求设计一个医院病人紧急呼叫系统。

具体要求如下：1、当病人紧急呼叫时，能显示病人的编号；2、根据病人病情设置优先级别当有多人呼叫时，病情重着优先；3、医务人员处理当前最高级别病人的呼叫后，系统按优先级别显示其它呼叫病人的编号2. 基本原理与框图系统可由信号呼叫锁存、优先编码、显示电路及逻辑控制清除电路等几部分组成系统首先通过不同的按钮开关接受不同的呼叫信号，并将其对应信号锁存在与之相对应的 D 触发器中，然后将这些呼叫信号传到 8 路优先编码器，编码器再根据触发器号优先专业资料..级的高低依次对这些信号进行编码，然后将当前最高优先级别的信号显示出来医务人员根据当前显示病人编号进行处理，处理一个按一下控制开关，则可清除当前处理的病人并显示下个次要优先级别的病人，清除的原理就是：每当按一下复位按钮就会产生一个上升沿脉冲，使计数器置数，并将当前显示的数通过计数器输入到译码器中，与之对应输出一个低电平信号最为触发器清零信号此时，显示器中显示的是次级编码信号同理将依次处理完毕，最后全部处理完后将显示零系统工作的原理图框图专业资料..3. 总电路图根据系统需要及电路的框图可用 EWB 仿真软件做出总电路图：医院病人紧急呼叫系统总电路图专业资料..二、单元电路设计1.信号锁存电路此系统所用 D 触发器为 74LS74 ，当预置端及清除端均为高电平且当 CLK 上升沿时将输入信号 D 锁存在 Q 中的功能，Q=D 。

这里我们所使用的为 Q端，首先使 Q为高电平，当输入一个上升沿脉冲时 Q变为低电平74LS74 功能表如下：输 入预 置 清 除 时钟SD RD CP输 出D Q Q01xx1010xx0100xx1111↑110专业资料..11↑001110x保持74LS74 锁存部分电路图如下：此电路使用了 2 个 74LS74 双 D 触发器 4 个输入端分别代表 4 个病人，是先把 D 端置高电平，当给了时钟 CP 后，Q 端出高电平 1，Q端出低电平 0，此时的 Q低电平可直接作用于优先编码器的编码输入端，使之输出对应的二进制数据而当译码器给了清除端 CLR 信号 0 后， Q端出 1，利用这点可以对信号进行清除，显示其它病人的信号专业资料..2. 优先编码电路此系统所用编码器为 74LS148 优先编码器，根 据 D 触发器传来的信号进行编码产生一个地址码再经过反相器就可以在显示电路中显示是哪个病人需要护理了74LS148 编码器的真值表如下：输入输出EII0I1I2I3I4I5I6I7A2A1A0GSEO1××××××××11111011111111111100×××××××0000010××××××01001100×××××011010100××××0111011100×××01111100100××011111101100×011111111010专业资料..0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 074LS148 编码部分电路图如下：此电路使用了一个 74LS148 优先编码器，在 E1＝0 电路正常工作状态下，允 1-4 当中同时有几个输入端为低电平，即有编码输入信号。

其 中 4 至 1 的优先权依次降低，对应的A2、A1、A0 三个输出对应的二进制代码利用这一点，可以将触发器中传来的信号来控制 74LS48 七段显示器译码器的消隐端，当无病人给信号时，则显示零专业资料..3. 显示电路根据优先编码器 74LS148 的地址码可以选取接入译码器 74LS48 ，输 出 a、 b 、 c、 d 、 e、f 、g 和七段共阴极显示器的相应端口相连一般显示器元件同时具有译码器 74LS48 功能，只需将优先编码器 74LS148 的地址码输出的信号经过反相器后直接与显示器给出的四个端口相连即可4. 逻辑控制及复位电路此系统是利用医务人员控制的复位开关产生一个上升沿启动 74LS160 使优先编码器输出的地址码保持输出，将这些地址码输入到 74LS138 译码，从而去控制对应 D 触发器的清零端 ，达到复位的目的74LS160 计数器的真值表如下：RD LD ET EP CP D D D1 D Q Q Q Q专业资料..32032100××××××××000 010××↑DCBADCBA110××× × ××保持11×0×× × ××保持1111↑× × ××计数74LS138译码器的真值表如下：逻辑控制及复位清零部分电路图如下：专业资料..74LS160 为异步清零计数器，即 CLR 端输入低电平，不受 CP控制，输出端立即全部为低电平。

74LS160 还具有同步预置功能，在 CLR 端无效时，LOAD端输入低电平，在时钟共同作用下，CP 上跳后计数器状态等于预置输入 DCBA ，即所谓“同步”预置功能此系统利用的是 74LS160 置数功能74LS138 为 3 线－8 线译码器，当一个选通端 G1 为高电平，另两个选通端 G2A 和 G2B 为低电平时，可将地址端（A、B、C）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出如上图，74LS148 优先编码器的地址码通过 74LS160 的 ABCD 输入端输入，当按下清除开关产生一个上升沿 CP 送专业资料..到 CLK，利 用 74LS160 的同步预置功能，把 74L。